JP2008267750A

JP2008267750A - 処理装置

Info

Publication number: JP2008267750A
Application number: JP2007114397A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Godai; 友行五代
Original assignee: MAYATEC Inc
Current assignee: MAYATEC Inc
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2008-11-06

Abstract

【課題】被処理物の品質劣化を適切に抑止できる処理装置を提供する。
【解決手段】処理装置１００は、内部が所定温度に設定された容器１０と、容器１０と被処理物２１との間の絶縁を保つようにして、被処理物を前記容器内で支持する支持手段と、支持手段を介して所定の交流電力を被処理物２１に印加する交流電力印加手段１１と、を備えており、この支持手段は、被処理物２１を載せる金属板１４と、絶縁部材２０を介して容器１０の壁に支持され、金属板１４に電気接続されている金属支持バー１３ａと有するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理装置に係り、更に詳しくは、被処理物に交流電力を印加できる処理装置に関する。

物の品質劣化（例えば酸化や離水）を抑える技術は、これまで多岐に亘り開発されている。卑近な例を挙げれば、冷凍物（例えば冷凍食材）の解凍技術がある。

このような冷凍物を解凍する場合、冷凍物の風味および外観等を損なわずに短時間に解凍できれば便利である。このため、かかる解凍技術の一例として、冷凍物を収納する解凍庫内の温度を加熱空気により昇温させる方法が提案されている（従来例としての特許文献１や特許文献２参照）。
特開平８−２１４８５０号公報特開平７−２５３２６５号公報

しかし、上述の従来例に記載の解凍技術は、冷凍物の解凍時の、詳細な鮮度劣化要因分析に基づく類のものではなく、冷凍物の鮮度保持の観点では中途半端な技術である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被処理物の品質劣化を適切に抑止できる処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の処理装置は、内部が所定温度に設定された容器と、前記容器と被処理物との間の絶縁を保つようにして、前記被処理物を前記容器内で支持する支持手段と、前記支持手段を介して所定の交流電力を前記被処理物に印加する交流電力印加手段と、を備え、前記支持手段は、前記被処理物を載せる金属板と、絶縁部材を介して前記容器の壁に支持され、前記金属板に電気接続されている金属支持バーと、を有するように構成されている。

これにより、この交流電力を冷凍食材の解凍に利用する場合には、冷凍食材の組織が活性化され、その鮮度を適切に保てる。

また、前記交流電力が、前記金属支持バーに印加されてもよい。

このように、金属支持バーが、複数の金属板に同時に交流電力を印加できる通電レールとして機能できる。これにより、専用の通電レールを用いることなく、支持手段の構成を簡素化できる。

前記支持手段は、前記金属板を支持するとともに、前記金属板と前記金属支持バーとの間の電気接続をなす金属製のフックを更に備え、前記フックの前記金属支持バーへの掛止位置に基づいて、前記金属板の位置が設定されてもよい。

このように、金属板と金属支持バーとの間の電気接続は、市販の金属製のフックによりなすことができることから、仮に金属板の枚数が増えても、追加の部品点数（ここではフック）を必要最小限に抑えることができる。

前記絶縁部材が碍子であってもよい。

これにより、絶縁性に優れた碍子を用いて金属板や金属支持バーの絶縁をとったことから、容器の内部が、電気絶縁にとって好ましくない環境、例えば多量の水分を含む高湿度環境になっても、これらの部材の絶縁が適切に保てる。

本発明によれば、被処理物の品質劣化を適切に抑止できる処理装置が得られる。

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電力印加装置（処理装置）の内部を左右方向から見た図であり、図２は、本実施形態に係る電力印加装置の内部を上下方向から見た図である。

なお、図１および図２では、以下の説明の便宜上、電力印加装置１００における重力の作用方向を「上下方向」とし、電力印加装置１００の扉２２の側を「前側」とし、扉２２に対向する側を「後側」とし、「上下方向」および「前後方向」に垂直な方向を、「左右方向」としている。

電力印加装置１００は、主として、図１および図２に示すように、冷凍物２１（凍結された被処理物）の解凍温度に内部の温度を設定可能な箱型（直方形）の処理容器１０と、処理容器１０の上方に位置する収納空間１１ａ内に配置された交流電力発生装置１１（交流電力印加手段）と、処理容器１０の処理空間１０ａ内に配置された置き台ユニット１０１と、を備える。

つまり、処理容器１０は、冷凍物２１を解凍する処理空間１０ａ（処理容器１０の内部）を有し、この処理容器１０の上には、上述の交流電力発生装置１１の他、電力印加装置１００を運転させる目的の公知の各種の運転機器（不図示）を格納する収納空間１１ａがある。そして、処理空間１０ａおよび収納空間１１ａのそれぞれに内蔵される物にアクセス可能なように扉２２、２３が設けられている。

なお、本明細書において、冷凍物２１とは、固体の他、適宜の袋（不図示）に詰めた液体や気体をも含み、端的には、水分を含有して凍結可能な各種の食材や飲料水を意味する。

置き台ユニット１０１は、図１および図２に示すように、冷凍物２１を載せる金属板１４、１５と、セラミック製（陶磁器製）または樹脂製の碍子２０を介して処理容器１０の壁に支持された４本の棒状の金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとを備える。

これらの金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄには、図２に示すように、処理容器１０の後側壁１０ｂの左右端近傍に、上下方向に延びるように配された２本の金属支持バー１３ａ、１３ｂと、処理容器１０の左側壁１０ｃの前端近傍に、上下方向に延びるように配された１本の金属支持バー１３ｃと、処理容器１０の右側壁１０ｄの前端近傍に、上下方向に延びるように配された１本の金属支持バー１３ｄと、がある。

これらの各金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、はしご状の形態をなしており、これにより、市販の金属製のフック１８が、適宜の高さ位置で金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに電気接続をなされて掛止されている。

本実施形態では、４本の金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの各々の上段、中段および下段には、１個ずつ、フック１８が取り付けられ、これらのフック１８により、冷凍物２１が載った状態の金属板１４が支持されている。これにより、金属製のフック１８を用いて金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと金属板１４との間の電気接続が適切になされる。つまり、当該フック１８は、両者間の電気接続する機能を兼ね備えている。

また、金属板１４を支持するフック１８の金属支持バー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄへの掛止位置に基づいて、金属板１４の高さ（上下方向の位置）が自在に設定できる。このような金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、従来の樹脂製の支持バーに比較して、汚れ難く、かつ傷つき難いという利点を有する。

交流電力発生装置１１は、変圧器（不図示）を内蔵し、変圧器の一対の二次側端子の一方が、配線１６ａにより金属支持バー１３ａに電気的に接続され、変圧器の二次側端子の他方（不図示）は開放されている。つまり、金属支持バー１３ａは、交流電力発生装置１１から出力される交流電力（交流電圧）を、３個の金属板１４に同時に印加できる通電レールとしての機能を兼ね備えている。

なお、ここでは、金属支持バー１３ａと二次側端子の一方との間を電気接続させているが、これに限らず、他の金属支持バー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと二次側端子の一方との間を電気接続させてもよい。このようにして、変圧器の一対の二次側端子の一方が、金属板１４と電気接続されている。

また、金属板１４（冷凍物２１）と変圧器の一対の二次側端子の他方との間は、空気によって絶縁されている。

次に、各金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを固定する構造について図面を参照しながら詳しく説明する。

図１および図２に示すように、処理容器１０の後側壁１０ｂの左端近傍には、上下方向に沿って等間隔にセラミック製（陶磁器製）または樹脂製の４個の碍子２０の一部が埋め込まれている。これらの碍子２０は、処理空間１０ａ内に延びるよう、後側壁１０ｂから立設された形態をなし、碍子２０の先端面に、上述の金属支持バー１３ｂが固定されている。

また、処理容器１０の後側壁１０ｂの右端近傍には、上下方向に沿って等間隔にセラミック製（陶磁器製）または樹脂製の４個の碍子２０の一部が埋め込まれている。これらの碍子２０は、処理空間１０ａ内に延びるよう、後側壁１０ｂから立設された形態をなし、碍子２０の先端面に、上述の金属支持バー１３ａが固定されている。

また、処理容器１０の左側壁１０ｃの前端近傍には、上下方向に沿って等間隔にセラミック製（陶磁器製）または樹脂製の４個の碍子２０の一部が埋め込まれている。これらの碍子２０は、処理空間１０ａ内に延びるよう、左側壁１０ｃから立設された形態をなし、碍子２０の先端面に、上述の金属支持バー１３ｃが固定されている。

また、処理容器１０の右側壁１０ｄの前端近傍には、上下方向に沿って等間隔にセラミック製（陶磁器製）または樹脂製の４個の碍子２０の一部が埋め込まれている。これらの碍子２０は、処理空間１０ａ内に延びるよう、右側壁１０ｄから立設された形態をなし、碍子２０の先端面に、上述の金属支持バー１３ｄが固定されている。

このような絶縁性に優れた碍子２０を用いて金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを固定することにより、処理空間１０ａが、例えば多量の水分を含む雰囲気になり電気絶縁にとって好ましくない環境下であっても、金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと処理容器１０（後側壁１０ｂおよび左右側壁１０ｃ、１０ｄ）との間の絶縁を適切に保て好適である。

次に、金属板１５の支持構造について図面を参照しながら詳しく説明する。

図１に示すように、処理容器１０の下壁１０ｅの四隅近傍には、セラミック製（陶磁器製）または樹脂製の４個の碍子２０の一部が埋め込まれている。これらの碍子２０は、処理空間１０ａ内に延びるよう、下壁１０ｅから立設された形態をなし、碍子２０の先端面に、金属板１５が支持されている。

なお、ここで、金属板１５は、配線１６ｂにより金属支持バー１３ａに電気接続されている。このため、金属板１４と同様に、上述の交流電力が、金属板１５および金属板１５に載った冷凍物２１に印加される。

このようにして、本実施形態の電力印加装置１００では、処理容器１０の下壁１０ｅから立設された碍子２０の先端面に金属板１５を支持させたことにより、処理空間１０ａのデッドスペースを無くして、処理空間１０ａを有効活用できる。そして、絶縁性に優れた碍子２０を用いて金属板１５を支持することにより、処理空間１０ａが、例えば多量の水分を含む雰囲気になり電気絶縁にとって好ましくない環境下であっても、金属板１５と処理容器１０（下壁１０ｅ）との間の絶縁を適切に保て好適である。

次に、以上のように構成された電力印加装置１００の動作（冷凍物２１の鮮度保持動作）を説明する。

まず、処理容器１０の扉２２を開閉して、金属板１４、１５上に冷凍物２１を置く。この場合、処理空間１０ａの設定温度は、例えば−５℃以上、＋１０℃以下の温度である。

次いで、交流電力発生装置１１の変圧器の一対の一次側端子間に一次電圧が印加される。この一次電圧は、ここでは商用周波数の正弦波交流電圧である。すると、変圧器の二次側端子間に二次電圧が誘起され、この二次電圧から安全抵抗（不図示）や電流計（不図示）による電圧降下を差し引いた負荷電圧が冷凍物２１（正確には金属板１４、１５）と変圧器の一対の二次側端子の他方との間に印加される。このため、冷凍物２１に、冷凍物２１と変圧器の一対の二次側端子の他方との間の負荷インピーダンス（漏れ抵抗や容量）に応じた微弱な負荷電流が流れる。これにより、交流電力発生装置１１から金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、金属板１４、１５および冷凍物２１に所定の交流電力が印加される。

ここで、上述の負荷電圧は、１０Ｖ以上、５ｋＶ以下であることが好ましく、１００Ｖ以上、５ｋＶ以下であることがより好ましい。また、上述の負荷電流は、１μＡ以上、１０００ｍＡ以下であることが好ましく、１０μＡ以上、１００ｍＡ以下であることがより好ましい。

次に、本実施形態の電力印加装置１００による冷凍物２１の鮮度保持のメカニズムについて説明する。

冷凍物２１の解凍に関連した、冷凍物２１の劣化（鮮度低下）の要因は、以下の如く、大別される。なおここでは、冷凍物２１として冷凍食材を例に説明する。
（１）離水による劣化
冷凍食材の解凍に伴い、食材の温度が高くなり過ぎると、組織内に含まれる水分を細胞が抱えきれなくなる。そうなると、細胞膜が破れ、離水が発生する（ドリップ発生）。この離水中には、養分が多く含まれており、その結果、菌の増殖速度を促すことになる。
（２）酸化による劣化
食材中の成分は、脂肪分をはじめ、空気中の酸素と結びついて酸化する。このような酸化は、食材の劣化を進行させる。

そこで、本実施形態の電力印加装置１００は、上述の食材の劣化を、以下のようにして抑制している。

まず、所定温度範囲（例えば、−５℃以上、＋１０℃以下）で解凍が実行されることから、細胞の組織破壊が適切に抑制される。また、電力印加装置１００による高電圧静電誘導エネルギー印加は、食材中の細胞を活性化させることから、食材中で消費されるエネルギーの減少を抑え、離水をより抑制される方向に作用する。その一方、上述の所定温度範囲であっても、細胞活性化効果により、冷凍食材がスムーズに解凍されると考えられる。

また、食材に高電圧静電誘導エネルギーを与えて帯電させると、イオンバランスが不安定になり、大気中の酸素と食材との結びつきが抑制されると考えられる。なお、食材の酸化抑制の詳細なメカニズムは明らかではないが、所定の電圧（１０Ｖ以上、５ｋＶ以下）および電流（１μＡ以上、１０００ｍＡ以下）の条件の下で、食材に交流電力を供給すれば、食材の酸化が抑制されることが既に検証されている。

以上に説明したように、本実施形態の電力印加装置１００によれば、所定の電圧（１０Ｖ以上、５ｋＶ以下）および電流（１μＡ以上、１０００ｍＡ以下）の条件の下で、被処理物に交流電力を供給することができる。これにより、例えば、この交流電力を冷凍食材の解凍に利用する場合には、冷凍食材の組織が活性化され、その鮮度を適切に保てる。

また、本実施形態の電力印加装置１００では、絶縁性に優れた碍子２０を用いて勤続板１５や金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの絶縁をとったことから、処理容器１０の内部が、電気絶縁にとって好ましくない環境、例えば、多量の水分を含む高湿度環境になっても、これらの部材の絶縁が適切に保てる。

また、本実施形態の電力印加装置１００では、金属板１４と金属支持バー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとの間の電気接続は、市販の金属製のフック１８によりなすことができ、これにより、仮に金属板１４の枚数が増えても、追加の部品点数（ここではフック１８）を必要最小限に抑えることができる。

また、本実施形態の電力印加装置１００では、金属支持バー１３ａが、複数の金属板１４、１５に同時に交流電力を印加する通電レールとして機能できる。このため、専用の通電レールを用いることなく、電力印加装置１００（置き台ユニット１０１）の構成を簡素化できる。

また、本実施形態の電力印加装置１００では、処理容器１０の下壁１０ｅから立設された碍子２０の先端面に金属板１５を支持させたことにより、処理空間１０ａのデッドスペースを無くして、処理空間１０ａを有効活用できる。

なお、ここまで、電力印加装置１００の用途として、冷凍物２１の解凍機として使用する例を述べたが、これに限らない。当該電力印加装置１００は、解凍と逆に、所定温度範囲（例えば、−６０℃以上、０℃以下）で食材や飲料水を凍結させる凍結機の用途にも使用でき、上述の所定温度範囲（例えば、−５℃以上、＋１０℃以下）で冷凍物２１を凍結させることなく、鮮度保持させる保鮮機の用途にも使用できる。

更に、この電力印加装置１００を、食材や飲料水の他、金属素材等の各種の材料の酸化（例えば金属素材の加熱酸化）を抑制する、酸化抑制装置として流用することも可能である。

本発明の処理装置によれば、被処理物の品質劣化を適切に抑止でき、例えば、冷凍物を解凍時に適切に鮮度保持できる業務用または家庭用の冷凍物解凍機として利用できる。

本発明の実施形態に係る電力印加装置の内部を左右方向から見た図である。本発明の実施形態に係る電力印加装置の内部を上下方向から見た図である。

符号の説明

１０処理容器
１１交流電力発生装置
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ金属支持バー
１４、１５金属板
１６ａ、１６ｂ配線
１８フック
２０碍子
２１冷凍物（凍結された被処理物）
２２、２３扉
１００電力印加装置（処理装置）
１０１置き台ユニット

Claims

内部が所定温度に設定された容器と、
前記容器と被処理物との間の絶縁を保つようにして、前記被処理物を前記容器内で支持する支持手段と、
前記支持手段を介して所定の交流電力を前記被処理物に印加する交流電力印加手段と、を備え、
前記支持手段は、前記被処理物を載せる金属板と、絶縁部材を介して前記容器の壁に支持され、前記金属板に電気接続されている金属支持バーと、を有するように構成されている処理装置。
前記交流電力が、前記金属支持バーに印加されている請求項１記載の処理装置。
前記支持手段は、前記金属板を支持するとともに、前記金属板と前記金属支持バーとの間の電気接続をなす金属製のフックを更に備え、
前記フックの前記金属支持バーへの掛止位置に基づいて、前記金属板の位置が設定されている請求項２記載の処理装置。
前記絶縁部材が碍子である請求項１乃至３の何れかに記載の処理装置。