(57)【要約】【課題】冷凍された対象物を品質維持するとともに短時間で解凍する。【解決手段】解凍する対象物を収納する収納室１０と、対象物を挟んで配置される一対の電極１３ａ、１２３と、電極１３ａ、１３ｂ間へ対象物を解凍するための電圧の印加を制御する電極制御装置１４と、対象物の温度を計測するセンサ１１ａと、解凍の開始時に、収納室１０内の温度を対象物を解凍する目標温度よりも高い所定の温度に制御する初期制御を実行し、センサ１１ａで計測される値から求められる温度変化が予め定められる第１条件に達するとセンサ１１ａで計測される値が対象物を解凍する目標温度に応じて定められる第２条件に達するまで、収納室１０内の温度を初期制御で制御した温度よりも低い所定の温度に制御する第１の温度制御を実行する温度制御装置１１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
解凍する対象物を収納する収納室と、
対象物を挟んで配置される一対の電極と、
前記電極間へ対象物を解凍するための電圧の印加を制御する電極制御装置と、
対象物の温度を計測するセンサと、
解凍の開始時に、前記収納室内の温度を対象物を解凍する目標温度よりも高い所定の温度に制御する初期制御を実行し、前記センサで計測される値から求められる温度変化が予め定められる第１条件に達すると前記センサで計測される値が当該対象物を解凍する目標温度に応じて定められる第２条件に達するまで、前記収納室内の温度を前記初期制御で制御した温度よりも低い所定の温度に制御する第１の温度制御を実行し、前記センサで計測される値が当該対象物の品質に応じて定められる第３条件に達すると、前記収納室内の温度を当該対象物の品質を維持する所定の温度に制御する第２の温度制御を実行する温度制御装置と、
を備えることを特徴とする解凍装置。
【請求項２】
前記温度制御装置は、前記収納室内の冷気を取り込むとともに前記収納室内に暖気を供給する熱交換器、または、前記収納室内に設けられ収納室内を暖める熱源を利用することを特徴とする請求項１に記載の解凍装置。
【請求項３】
前記電極の少なくともいずれか一方に設けられ、前記電極制御装置の制御に応じて荷電粒子を発生する放電電極針をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の解凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短時間で対象物を期待する温度に解凍可能な解凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
魚や肉等の食品は、品質の維持を目的として冷凍室等で冷凍保存されることがある。冷凍保存された食品は、後に販売や加工の際、解凍する必要がある。また、食品以外の物であっても、低温にして保存したり、冷凍して後に解凍したり、０℃以下の低温で解凍したり、後に冷蔵状態で保存したりすることがある。
【０００３】
食品の解凍の際、例えば、食品を食品内部の温度よりも高い温度の環境下におくことで、食品を周囲から温度を上げながら熱伝達を利用し徐々に内部まで解凍する。このとき、冷凍された食品がおかれる環境の温度が高くなる程、解凍時間を短縮することができる。しかしながら、環境温度を高くする程、解凍される食品の品質が劣化する。一方、品質の劣化を考慮すると環境温度を低くする必要があり、解凍に必要な時間が長くなる問題がある。状況により解凍ムラが生じることもある。また、解凍が不十分である場合や、解凍に失敗した場合、その後の加工等処理が困難になることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許６１３８５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、冷凍した食品等を解凍し、または、低温に冷却した物の温度を上昇させる解凍方法については、十分な研究が進んでいないのが現状である。具体的には、特許文献１に記載されるように、保存や冷凍方法については様々な研究がされているものの現状では解凍方法については、十分に研究が進んでおらず、解凍の際に品質が劣化し、または、解凍時間が長い等の問題がある。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明は、冷凍又は低温に冷却した物を、品質を維持した状態で解凍又は温度を上昇させることのできる解凍装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明は、解凍する対象物を収納する収納室と、対象物を挟んで配置される一対の電極と、前記電極間へ対象物を解凍するための電圧の印加を制御する電極制御装置と、  対象物の温度を計測するセンサと、解凍の開始時に、前記収納室内の温度を、対象物を解凍する目標温度よりも高い所定の温度に制御する初期制御を実行し、前記センサで計測される値から求められる温度変化が予め定められる第１条件に達すると前記センサで計測される値が当該対象物を解凍する目標温度に応じて定められる第２条件に達するまで、前記収納室内の温度を前記初期制御で制御した温度よりも低い所定の温度に制御する第１の温度制御を実行する温度制御装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、冷凍された対象物の品質を維持し、短時間で解凍する解凍装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る解凍装置の概略図である。
【図２】図１の解凍装置で解凍される対象物の温度変化を示すグラフの一例である。
【図３】図１の解凍装置で利用される電極の一例である。
【図４】図１の解凍装置の温度制御の具体例を説明する図である。
【図５】図１の解凍装置で利用される放電電極針の形状の一例である。
【図６】第２実施形態に係る解凍装置の概略図である。
【図７】第３実施形態に係る解凍装置の概略図である。
【図８】第４実施形態に係る解凍装置の概略図である。
【図９】図８の解凍装置における排水を説明するフローチャートである。
【図１０】第５実施形態に係る解凍装置の概略図である。
【図１１】第１変形例に係る解凍装置の概略図である。
【図１２】第２変形例に係る解凍装置の概略図である。
【図１３】第３変形例及び第４変形例に係る解凍装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態に係る解凍装置について説明する。実施形態に係る解凍装置は、冷凍食品等の冷凍された対象物を０℃以下の低温で解凍したり、後に冷蔵状態で保存させる装置である。以下の各実施形態では、同一の構成については同一の符号を用いて説明を省略する。
【００１１】
ここでは、対象物は、魚や肉等の食品であるとして説明するが、対象物は食品に限られない。例えば、実施形態に係る解凍装置が０℃以下の低温で解凍又は後に冷蔵状態で保存する対象物の一例としては、食品の他、人や家畜の人工受精胚、分化細胞、バイオリアクタ用微生物、超伝導体利用機器が挙げられる。
【００１２】
〈第１実施形態〉
図１に示すように、第１実施形態に係る解凍装置１Ａは、解凍する対象物Ｘを収納する収納室１０と、収納室１０内の温度を所定の温度に制御する温度制御装置１１と、対象物Ｘを収納室１０の床面より高く位置するように支持する支持部１２と、対象物Ｘの配置位置に電場を発生させる前記収納室１０の天井に備えられた電極１３ａと、支持部１２に支持されるとともに対象物Ｘの配置位置に電場を発生させる電極１３ｂと、電極１３ａに備えられて荷電粒子を放射する放電電極針１３ｃと、電極１３ａ、１３ｂ及び放電電極針１３ｃを制御する電極制御装置１４を備えている。また、解凍装置１Ａは、対象物Ｘの表面温度を計測する第１温度センサ１１ａと収納室１０内の温度を計測する第２温度センサ１１ｂを備えている。図１は、解凍装置１Ａの側面の概略図である。
【００１３】
解凍装置１Ａでは、対象物Ｘを解凍する際、温度制御装置１１により、収納室１０内の温度を対象物Ｘの種類、サイズ、表面温度等に応じて適切にコントロールする。解凍時に解凍対象物の温度を下げるエネルギー（氷の相変換に要する熱量、氷の融解熱、対象物Ｘの蒸発熱、対象物Ｘの昇華熱等）に対し、解凍装置１Ａでは、電極から供給される電気エネルギーと収納室１０内の雰囲気が保有するエネルギーが、対象物Ｘの解凍を促進し、解凍の短時間化を図ることができる。
【００１４】
また、解凍装置１Ａでは、電極１３ａ、１３ｂに電気エネルギーが加えられると、これにより対象物Ｘ内に電場が生じ、電場内に置かれた対象物内に電流が生じてジュール熱が発生する。このジュール熱によって、対象物Ｘが解凍される。対象物Ｘの電場が発生した部分では、比誘電率による誘電損も生じる。加えて、解凍装置１Ａでは、放電電極針１３ｃに電気エネルギーが与えられたときに荷電粒子が発生し、対象物Ｘの表面に放射されることにより、対象物Ｘの表面から解凍を促進させる。
【００１５】
これらによって生じる電気エネルギー（ジュール熱、誘電損、荷電粒子）によって対象物Ｘが内部及び表面から解凍される。したがって、解凍装置１Ａでは、一般的な周囲の温度のみを利用し解凍、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室１０内の所定の温度に解凍することができる。
【００１６】
≪収納室≫
収納室１０は、解凍の際に、内部に対象物Ｘが収納される。この収納室１０は、対象物Ｘを搬入又は搬出する際には開かれ、対象物Ｘを解凍する際には閉じられる扉（図示せず）を有し、解凍時には密閉されることが好ましい。
【００１７】
収納室１０のサイズは限定されず、目的に応じて設定される。例えば、工場や市場等で利用される場合、収納室１０は、冷凍装置や冷蔵装置等の収納容器に収納される、あるいは氷結させたブロック状の複数の対象物Ｘを、コンテナーや台車等を利用して搬入し、台車に載置した状態で解凍することのできる程度に大型に形成されていてもよい。また、家庭や飲食店等で利用される場合、収納室１０は、対象物Ｘのみを入れることのできる小型に形成されていてもよい。
【００１８】
また、収納室１０の内部、具体的には、内側側面、天井および床は、不要な放電が生じないように、絶縁体で形成されることが好ましい。さらに、収納室１０の内側側面は、水蒸気が付いた場合に流れ落ちやすい素材であることが好ましい。
【００１９】
≪温度制御装置≫
温度制御装置１１は、収納室１０内の温度を制御する。具体的には、温度制御装置１１は、対象物Ｘの解凍を開始時に、収納室１０内の温度が対象物Ｘの解凍を促進させる温度になるように初期制御を実行する。対象物Ｘの温度特性の変化が第１条件に達すると対象物Ｘの温度が第３条件に達するまでの間、温度制御装置１１は、収納室１０内の温度が初期制御で設定された温度より低い解凍温度になるように第１の温度制御を実行する。対象物Ｘの温度が第３条件に達すると、温度制御装置１１は、収納室１０内の温度が解凍物Ｘの品質を劣化させる所定温度以下になるように第２の温度制御を実行する。
【００２０】
例えば、収納室１０内の温度が高い場合、ジュール熱や荷電粒子によって対象物Ｘが解凍されることに加え、対象物Ｘの周囲の温度によって対象物の周囲から内部に温度を上げて解凍が促進される。しかしながら、周囲の温度が高く周囲から内部への解凍が急速に進むと、解凍ムラや細胞の破壊等により対象物Ｘの品質が劣化する。したがって、解凍装置１Ａでは、対象物Ｘが周囲の温度によって対象物Ｘの許容温度以上に解凍されないように各条件と温度制御装置１１の制御プログラムを設定し、収納室１０内の温度を制御する。
【００２１】
例えば、温度制御装置１１は、収納室１０の温度が−５℃〜０℃の間で温度が変化するように制御する。この収納室１０の温度は、例えば、対象物Ｘの加工がしやすい温度を基準に定められる。具体的には、対象物Ｘがマグロやシャケ等のように切り身の状態で販売等される場合、温度制御装置１１は、対象物Ｘがカットしやすい温度に解凍されるように収納室１０の温度を制御する。また、温度制御装置１１は、解凍後の対象物Ｘの品質を保持するためにも、収納室１０内の温度を制御できることが好ましい。
【００２２】
対象物Ｘの種別、サイズ、目標の解凍時間ごとに、解凍の際の最適な温度が異なることがある。したがって、温度制御装置１１は、解凍する対象物Ｘの種別や希望の解凍時間に応じて収納室１０内の温度を調節することで、対象物Ｘの表面温度を調整することができる。
【００２３】
ここで、食品を構成する水、各種飽和脂肪酸、各種不飽和脂肪酸などは、凍結温度（融点）が相違する。また、食品の種類によって、構成物の割合も異なる。したがって、温度制御装置１１による温度の制御は、食品に応じて実行されることが好ましい。例えば、魚の場合、魚の種類により、水分は６０％〜８６％（標準７１％〜７９％）であり、脂質は０．５％〜２０％（標準１％〜６％）と、水分が多量に含まれている。他方、不飽和脂肪酸は、魚の種類に応じて含有量が異なり、サンマが７８％、本マグロ赤身が６６％、すずきが７１％、さわら６７％含まれているとされている。
【００２４】
サンマを例とした場合の主脂肪酸の融点を示すと、飽和脂肪酸であるパルチミンサン（６３℃）、ステアリン酸（６９．９℃）である。他方、不飽和脂肪酸は、１価では、ドコセン酸（３３．８℃）、イコセン酸（２３℃〜２４℃）、オレイン酸（１３．４℃）、パルミトレイン酸（−０．１℃）であるが、多価は、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）（−４４℃）、イコサペンタエン酸（―５４℃）、リノール酸（−５℃）、リノレン酸（−１１℃）である。
【００２５】
このように、例えば、魚のサンマに含まれる多価の不飽和脂肪酸の融点は０℃以下であることから、冷凍温度から解凍する場合に、最初に多価の不飽和脂肪酸が解け、そのあとで、水分そして飽和脂肪酸などが解凍される。
【００２６】
他方、肉の場合の融点は、牛は４０℃〜５６℃、豚は２８℃〜４８℃であり、また、乳製品のバターも２５℃〜３６℃と、解凍する場合には、氷が先に解け、その後で内部の各種脂肪が解凍する。
【００２７】
したがって、より上質な解凍を行う場合は、上記のように、対象物Ｘが食品である場合、食品の種類や、必要に応じて具体的には食品の構成物に応じて温度制御に利用する条件及び制御プログラムを設定し、対象物Ｘを解凍することが好ましい。
【００２８】
例えば、対象物Ｘが魚の場合、氷が解ける前に魚の内部の不飽和脂肪酸が融解する。そこで、単に魚の解凍のみならず、魚の加工を考慮して、電極１３ａ、１３ｂによるジュール熱等で魚の内部は解凍させる一方、表面は凍った状態で加工に適した固さを維持することが望ましい。具体的には、対象物である魚を切り身にすることを目的として解凍する場合、温度制御装置１１は、収納室１０内の雰囲気温度を、各食品の融解温度に制御することが望ましい。
【００２９】
解凍装置１Ａは、電極１３ａ、１３ｂ及び放電電極針１３ｃに電気エネルギーを与えて荷電粒子及び電場により対象物Ｘを解凍するとともに、温度制御装置１１を利用して収納室１０内の雰囲気温度を対象物Ｘの表面温度より高めに設定し、雰囲気からの伝熱エネルギーにより解凍を促進できる。他方、対象物Ｘ中の氷の相変化・融解熱・昇華及び蒸発熱は、対象物の温度を下げる働きをする。そのため、対象物Ｘの温度は、与えられたエネルギーによる温度上昇と氷の相変化・融解熱・昇華及び蒸発熱の温度を下げる働きがバランスした時点で、温度上昇が緩やかになる。その後、対象物Ｘ中の氷の融解がほぼ終了し、対象物Ｘの表面からの蒸発が、対象物Ｘ内部の蒸気圧と収納室１０内の飽和蒸気圧とがバランス又は近接したとき、対象物Ｘからの蒸発が減少し、再び対象物Ｘの温度が上昇する。
【００３０】
なお、電極１３ａ、１３ｂによるジュール熱、放電電極針１３ｃによる荷電粒子の放射、及び収納室１０内の雰囲気の温度上昇により対象物Ｘが解凍された後、温度制御装置１１は、解凍品の品質を維持できるように、収納室１０内の雰囲気温度を冷温度帯（例えば、−３℃〜＋５℃）で可変に制御できることが好ましい。この温度は、上述したように、対象物Ｘの性質に合わせて、対象物Ｘの品質を維持できる温度に設定される。
【００３１】
図２は、解凍時の対象物Ｘの温度の変化を示すグラフである。ここで、図２（ａ）は、温度制御装置１１による温度制御の一例を説明する概略図であり、図２（ｂ）は、実験における温度の計測値である。図２において、横軸を時間とし、縦軸を温度としている。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、解凍装置１Ａでは、温度制御装置１１が「初期制御」により収納室１０内の温度を制御した状態で解凍を開始すると、ｔ０から「第１条件」に達するｔ１において、電極１３ａ、１３ｂ及び放電電極針１３ｃに電気エネルギーで生じる電場及び荷電粒子と、雰囲気からの伝熱エネルギーにより、対象物Ｘの解凍を促進し、対象物Ｘの温度がｈ０〜ｈ１に変化する。
【００３３】
「初期制御」とは、収納室１０内を、対象物Ｘの解凍を促進する温度にする制御である。具体的には、収納室１０内の温度を対象物Ｘの融点よりも高く、対象物Ｘに細菌が増殖しにくい等、対象物Ｘの品質が劣化しにくい所定の温度以下に制御する。対象物Ｘによって、品質が劣化する温度は異なるため、この初期制御で設定される温度は、対象物Ｘの種類によって異なる。また、「第１条件」とは、対象物Ｘの温度特性が変化するタイミングであって、具体的には、急激に上昇していた対象物Ｘの温度が緩やかに上昇するように変化したタイミングである。この「初期制御」では、対象物Ｘの解凍を促進させる。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、解凍装置１Ａでは、ｔ１から「第２条件」に達するｔ２において、温度制御装置１１が「第１の温度制御」を実行し、対象物Ｘの温度が、与えられたエネルギーによる温度上昇と氷の相変化・融解熱・昇華及び蒸発熱の温度を下げる働きによりｈ１〜ｈ２に緩やかに上昇する。
【００３５】
「第２条件」とは、対象物Ｘの温度が、対象物Ｘの解凍の目標温度ｈ２に達したタイミングである。また、「第１の温度制御」とは、収納室１０内を、対象物Ｘの解凍の目標温度にする制御である。
【００３６】
このように、第２条件に達したタイミング、すなわち、対象物Ｘが目標温度になるまで収納室１０内を目標温度に制御することで、対象物Ｘを目標温度より高く解凍されることを防ぎ、対象物の品質の劣化を防止することができる。目標温度は、対象物Ｘの融点であってもよいし、対象物Ｘを切り身等に加工する目的で解凍する場合には加工しやすい温度であってもよい。例えば、対象物Ｘがサンマであってその０℃が融点としたとき、その融点である０℃を目標温度としてもよい。また、調理や加工に適した温度が−２℃であるとき、調理や加工を考慮して−２℃を目標温度としてもよい。
【００３７】
その後、温度制御装置は、「第３条件」に達した時点で、「第２の温度制御」を実行する。具体的には、時間がｔ３まで経過して対象物の温度が所定の温度ｈ３に達したところで氷の相変化・融解熱・昇華及び蒸発熱の温度を下げる働きが低下するため、図２（ａ）に示すように対象物Ｘの温度がｈ３に達した後、ｈ３から急に上昇するおそれがある。また、対象物Ｘの温度が急激に上昇すると、その品質が劣化する。したがって、「第２の温度制御」は、収納室１０内の温度を対象物Ｘの品質が劣化しないような温度に維持する制御である。第２の温度制御でも、例えば、第１の温度制御で使用した目標温度にするように制御してもよい。
【００３８】
ここで、「第３条件」としては、対象物Ｘの温度が、急激に上昇するｈ３に達したタイミングとすることができる。この場合、図２（ａ）に示す例では、ｔ３以降、第２の温度制御を実行する。対象物Ｘの温度がｈ３に達した時点で収納室１０内の温度をコントロールすることにより、対象物Ｘの温度の急激な上昇を防止し、対象物Ｘの品質の劣化を早くから防止することができる。
【００３９】
または、対象物Ｘの温度が目標温度であるｈ２に達したタイミングを「第３条件」としてもよい。この場合、図２（ａ）に示す例では、ｔ２以降、第２の温度制御を実行する。このように第１の温度制御の後、直ちに第２の温度制御を実行することで、対象物Ｘの品質の劣化を早くから防止することができる。
【００４０】
その他、対象物Ｘの温度が、ｈ２〜ｈ３に設定される所定の温度に達したタイミングを「第３条件」としてもよい。
【００４１】
なお、第２の温度制御では、温度制御装置１１は、収納室１０内の温度を所定温度以下に下げるように制御することができる。その他、電極１３ａ、１３ｂが印加されている場合、温度制御装置１１は、電極制御装置１４に電圧の印加を中断させたり、印加する電圧を低減させるように制御することで、収納室１０内の温度を所定温度以下（例えば、＋５℃以下）にするように制御することもできる。
【００４２】
また、図２（ａ）に示す温度制御では、初期制御及び第１の温度制御において、それぞれ、対象物Ｘの温度の制御をリニアに行っているが、段階的に温度を下げてもよい。
【００４３】
図２（ｂ）は、ある対象物Ｘを、１８ｋＶで解凍した場合と、０ｋＶで解凍した場合の温度を計測したグラフである。例えば、始めに、温度制御装置１１は、「初期制御」を実行している。この「初期制御」が実行されるとき、解凍装置１Ａ内では、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃから供給されるエネルギーが大きく、また比熱が小さい場合、対象物Ｘの温度が上昇する。
【００４４】
その後、対象物Ｘの解凍や対象物Ｘからの氷の蒸発により収納室１０内の温度の影響で、「第１条件」に達したタイミング、具体的には、対象物Ｘの温度の上昇が緩やかになるタイミング（図２（ｂ）中Ａの時点）を検出すると、温度制御装置１１は、収納室１０内の温度の制御を「初期制御」から「第１制御」に変更するタイミングとして利用することができる。なお、このタイミングＡは、電極制御装置１４による電極１３ａ、１３ｂ及び放電電極針１３ｃの制御にも利用してもよい。
【００４５】
続いて、「第２条件」に達したタイミング、具体的には、対象物Ｘの温度が目標温度になったタイミング（図２（ｂ）中のＢの時点）を検出すると、温度制御装置１１は、収納室内１０で対象物Ｘを目標温度にするための「第１の温度制御」を終了する。なお、このタイミングＢは、電極制御装置１４による電極１３ａ、１３ｂ及び放電電極針１３ｃの制御にも利用してもよい。
【００４６】
その後、第「３条件」に達したタイミング（対象物の温度上昇が激しくなる点、あるいは所定の温度（例えば、５℃）に達した点（図２（ｂ））のＣの時点）で、温度制御装置１１は、収納室１０内を所定の温度にするための「第２の温度制御」を実行する。例えば、温度制御装置１１は、収納室１０内の雰囲気温度を下げたり、電極制御装置１４に信号を送信し、印加電圧を減少あるいは中断させる。
【００４７】
・その他の温度制御の例
図２（ａ）を用いて上述した例では、第１制御の後、第３条件に達した時点で第２制御を実行するものして説明したが、第１制御の終了が第２条件に達した時点で終了するのではなく、解凍装置１Ａから対象物Ｘが取り出されるまで継続し、収納室１０の温度を目標温度に制御するようにしてもよい。
【００４８】
また、上述した例では、対象物Ｘの温度が解凍する目標温度より十分に低い（例えば、２０℃程度の差）ため、一度、初期制御において収納室１０内の温度を目標温度よりも高くした後、第１条件に達したタイミングで第１制御に切り替える例を説明した。これに対し、対象物Ｘの温度が解凍する目標温度と近い場合（例えば、５℃程度の差）、初期制御を実行せず、初期段階から第１制御を実行してもよい。
【００４９】
さらに、対象物Ｘの温度が解凍する目標温度よりもさらに低い場合（例えば、４０℃以上の差）、初期制御を２段階に分けてもよい。例えば、−６０℃の対象物Ｘを解凍する目標温度を０℃にした場合、収納室１０内をまず、１０℃として対象物Ｘの温度を−２０℃に変化させる。その後、収納室１０内を５℃とし、対象物の温度を−５℃程度に変化させ、第１の温度制御に移るようにしてもよい。
【００５０】
なお、流水解凍や自然解凍の場合の水流温度や自然解凍温度は、例えば、２５℃である。
【００５１】
・熱交換器を利用した温度制御の例
図４（ａ）は、温度制御装置１１として、熱交換器を利用する場合の具体例である。図４（ａ）に示すように、熱交換器である温度制御装置１１は、温度制御に応じて収納室１０に暖気を送る。例えば、熱交換器１１は、温度を上昇させる必要があるときに、熱交換器１１の外から供給される外気または図示しない他の熱機関からの排熱などを取り入れ、ここから暖かい空気を収納室１０内に送る。また、熱交換器１１は、収納室１０内の冷たい空気を取り入れ、これを温めて、再度、収納室１０内に送る。このとき、熱交換器は、収納室１０内に入れる空気から湿気を取る機能を有しており、収納室１０内から取り入れた冷たい空気から湿気を取った上で、収納室１０内に暖かい空気を入れる。
【００５２】
・対流を利用した温度制御の例
図４（ｂ）は、温度制御装置１１が熱源を用いて発生させた熱の対流を利用する場合の例である。図４（ｂ）に示すように、収納室１０内の温度を上昇させる手段として、収納室１０に温度制御装置１１に制御される熱源１１ｃを有し、これにより、効果的に収納室１０内の温度を上昇させてもよい。この熱源１１ｃとしては、例えば、伝熱コイル、電燈等が挙げられる。例えば、熱源１１ｃとして電燈を利用した場合、収納室１０内の温度を上昇させる他、対象物Ｘを光により照らして収納室１０内部を明るくすることができる。温度制御装置１１は、このような熱源１１ｃを複数有することができる。複数の熱源１１ｃのうち、使用する熱源１１ｃの数を調節することで、収納室１０内の温度の制御の微調整を実行することが可能になる。
【００５３】
また、図４（ｂ）に示すように、解凍装置１Ａは、収納室１０内に温度制御装置１１に制御される熱源１１ｄ及びファン１１ｅを有し、これにより、効果的に収納室１０の温度を上昇させてもよい。収納室１０内において、熱源１１ｄで発生させた熱をファン１１ｅの回転により攪拌し、温度の高い上昇流と温度の低い下降流で対流を発生させて収納室１０内の温度を均一化させ、対象物Ｘの表面に対する温度上昇の均一化を図ることができる。温度制御装置１１は、このような熱源１１ｄやファン１１ｅを複数有することができる。複数の熱源１１ｄやファン１１ｅのうち、使用する熱源１１ｄやファン１１ｅの数を調節することで、収納室１０内の温度の制御の微調整をすることが可能になる。
【００５４】
さらに、図４（ｂ）に示すように、解凍装置１Ａは、熱源１１ｄ及びファン１１ｅに加え、収納室１０内にガイド１１ｆを有することもできる。このガイド１１ｆは、熱源１１ｄ及びファン１１ｅの動作による空気の撹拌の流れをコントロールすることができる。これにより、例えば、熱源１１ｅで発生した暖気がファン１１ｅにより上昇し、対象物Ｘに直接当たって冷気となった後、再び熱源１１ｄ及びファン１１ｅの位置に移動するのを補助できる。したがって、ガイド１１ｆを収納室１０の内部で効果的に配置することにより、収納室１０内での空気の流れを自由に操作することができる。
【００５５】
≪第１温度センサ≫
第１温度センサ１１ａは、対象物Ｘの表面温度を測定するものである。第１温度センサ１１ａは、赤外線センサであってもよいし、対象物Ｘに直接接触して測定するセンサであってもよい。また、対象物Ｘの測定は、全体の温度を代表していると考えられる場所を測定してもよいし、複数の場所を測定してその平均を対象物Ｘの表面温度としてもよい。複数の場所を測定してその平均を対象物Ｘの表面温度とする場合、第１温度センサ１１ａは複数のセンサで構成され、解凍装置１Ａは、各センサ接続された測定装置（図示しない）を有し、各センサで得られた温度の平均を測定装置により計算し、その平均値を対象物Ｘの表面温度とする。なお、平均の温度の他、最高と最低の温度を測定し、温度ムラが生じていないことを確認でき、温度ムラが生じないよう対策をとるようにする。
【００５６】
≪第２温度センサ≫
第２温度センサ１１ｂは、収納室１０内の温度を測定するものである。この収納室１０内の雰囲気の温度を測ることができる温度センサであれば、どのようなものでもよい。なお、収納室１０内の雰囲気の温度が、位置により偏る場合には、収納室１０内にファンを取り付け、これにより収納室１０内の適正な平均温度を測定することもできる。なお、このファンは、上述したファン１１ｅと共用してもよい。
【００５７】
≪電極≫
図１に示すように、解凍装置１Ａは、１対の電極１３ａ、１３ｂを備え、一方が放電電極、他方が接地電極である。ここで、天井側に配置される電極１３ａは、板状電極でよいが、床側に配置される電極１３ｂは、板状電極でないことが好ましい。図３は、電極１３ｂの形状の一例を説明する上面図である。図３（ａ）に示す電極１３ｂは、複数本の電極線１３１を同一方向に並列して形成された電極の一例である。また、図３（ｂ）に示す電極１３ｂは、電極線１３１が交差するように格子状に配置して形成された電極の一例である。また、電極１３ｂは、図３（ｂ）に示す格子以外の網状であっても良い。電極１３ｂの大きさは、対象物Ｘや、対象物Ｘが収納される容器等に応じて設定されることが望ましい。
【００５８】
仮に、電極１３ｂが板状電極の場合、解凍の際に対象物Ｘや収納室１０内の空気中の水蒸気から発生した水分が電極上に蓄積され、電極の劣化を促進することがある。これに対し、板状電極ではなく、図３に例示すような電極を使用することで、解凍の際に対象物Ｘから発生した水分が収納室１０の床に水滴として落下可能となる。したがって、電極１３ｂ上に蓄積される水分による電極１３ｂの劣化や水分を伝わって生じる可能性のある電気の流れを軽減することができる。このような場合、電極１３ｂを支持する支持部１２が板状であると支持部１２に水分がたまることとなる。したがって、支持部１２も電極１３ｂから流れる水分を落下させることができるような構成であることが好ましい。
【００５９】
電極１３ａ、１３ｂが電場を発生する際、オゾンが発生する。具体的には、放電により、空気中の酸素が活性化しオゾンに化学変化する。このようにして発生したオゾンは、収納室１０内を脱臭及び殺菌することができる。また、オゾンによる殺菌により、対象物Ｘの菌の増殖や腐敗も抑制される。なお、電極１３ａ、１３ｂは、対象物Ｘが配置される側に誘電体（図示せず）を有していてもよい。これにより、対象物Ｘに含まれる塩分や発生するオゾンから電極を保護できる。
【００６０】
≪放電電極針≫
放電電極針１３ｃは、例えば、図１に示すように、電極１３ａに垂直に配置される。放電電極針１３ｃの形状は、荷電粒子を発生させるものであれば、どのような形状でもよい。しかし、沿面放電等のリスクをさけ、エネルギー効率をあげるためには、荷電粒子を発生させるための先端を鋭角にすることが好ましい。例えば、図５（ａ）のような先端がとがった棒状のものでもよい。この場合、加工も容易である。また、図５（ｂ）のような先端が複数に割れている棒状のものでもよい。この場合、複数の尖った先端から荷電粒子の放射が促進される効果が高い。また図５（ｃ）のような形状であっても、それぞれの尖った形状の場所から荷電粒子が発生する。
【００６１】
放電電極針１３ｃが荷電粒子を発生する際、オゾンが発生する。このように発生したオゾンは、収納室１０内を脱臭及び殺菌し、また対象物Ｘの菌の増殖や腐敗も抑制することができる。なお、放電電極針１３ｃ及び電極１３ａ、１３ｂのみで発生するオゾンの量が十分でない場合、収納室１０内の側面等にオゾン発生用の電極を設けてもよい。
【００６２】
また、放電電極針１３ｃの形状は、放電電極針１３ｃの中心軸に対して対称となるような突起物を設けることもできる。これにより、放電電極針１３ｃによって発生するイオンに濃淡が生じることを減少または防止し、イオン風の発生を軽減することができる。
【００６３】
さらに、放電電極針１３ｃの位置を上下に移動、または左右に移動させる移動機能（図示しない）を設けることもできる。放電電極針１３ｃの位置を上下又は左右に移動させることにより、放電電極針１３ｃと解凍対象物の距離を調整することができる。その結果、イオン風発生の可能性をさらに減少または防止できる。
【００６４】
また、解凍装置１Ａは、図１のように放電電極針１３ｃを複数備えることができる。この場合、放電電極針１３ｃの数と電圧を、対象製品の解凍のため、適切に調整する必要がある。一般的には、放電電極針１３ｃを設置した場合には、電圧を下げる事が出来る効果がある  また、天井に設置された放電電極針１３ｃと対象物Ｘの間は、対象物Ｘから蒸発した水分が放電電極針１３ｃを伝わって落ちる時に水滴化できる程度に、距離を離す。これにより、蒸発した水分が、天井に設置された放電電極針１３ｃを伝わって落ちる時、その水滴が水流となり、水流を伝わって放電しないようにすることができる。なお、放電電極針１３ｃの数を減少させ、放電電極針１３ｃと放電電極針１３ｃの間に一定間隔を設けることにより、蒸気が放電電極針１３ｃ間に貯まる水滴を減少させることもできる。
【００６５】
電極制御装置１４によって電極１３ａ、１３ｂ及び放電電極針１３ｃに印加される電圧は、主には交流電圧であり、直流でも可能である。直流の場合、電極１３ａ、１３ｂ間に絶縁物である空気が存在し、放電電極針１３ｃから放電する時、電子やイオンの流れは一方向であり、荷電粒子の熱交換が低くなるので、低電圧でも放電しやすい交流の方が望ましい。
【００６６】
≪電極制御装置≫
電極制御装置１４は、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃに電圧を印加し、流れる電流値は対象物Ｘの融解に必要な電流値として、電極１３ａ、１３ｂが電場を発生するように制御する。このとき、対象物Ｘによって最適な電圧、周波数が異なるため、電極制御装置１４は、対象物Ｘの条件に応じた電圧、周波数によって電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃを制御する。例えば、電圧は、シャケの場合、雰囲気の放電電場が数ｋV/ｍであることが好ましく、マグロの場合、シャケよりも高い電場であることが好ましい。通常の小規模解凍では、導電性物質において電流が流れる導電路が生じない電圧の範囲で利用することが好ましい。
【００６７】
また、電極制御装置１４は、電極制御装置１４に見合った火花放電が発生しない電圧以下で電極１３ａ、１３ｂを印加する。また、電極制御装置１４は、対象物Ｘが解凍されると電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃへの電圧の印加を停止する。例えば、電極制御装置１４は、第１温度センサ１１ａによって対象物Ｘの表面が解凍されたことを検出したとき、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃへの電圧の印加を停止する。
【００６８】
≪支持部≫
支持部１２は、電極１３ｂ及び対象物Ｘの重量を支える程度の強度を有する。また、支持部１２は、不要な放電が生じないように、絶縁体で形成されることが好ましい。
【００６９】
上述したように、第１実施形態に係る解凍装置１Ａでは、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、対象物Ｘが内部及び表面から解凍される。したがって、解凍装置１Ａでは、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室１０内の所定の温度に解凍することができる。
特に、収納室１０の容量に対して対象物Ｘのサイズが十分に小さくない場合、温度の低い対象物Ｘが解凍される際に収納室１０内は、対象物Ｘの温度で高くなりにくく、解凍に要する時間が長くなる傾向がある。このような場合であっても、解凍時間の短時間化を図ることができる。
【００７０】
［第２実施形態］
図６に示すように、第２実施形態に係る解凍装置１Ｂは、図１を用いて上述した第１実施形態に係る解凍装置１Ａと比較して、支持部１２に支持される電極１３ｂが放電電極針１３ｃを有し、対象物Ｘが電極１３ｂ及び放電電極針１３ｃ上で放電電極針１３ｃと接しないように載置される載置台１２ａを有する点で異なる。図６は、解凍装置１Ｂの側面の概略図である。
【００７１】
載置台１２ａは、載置台１２ａの下方の電極１３ｂに備えられた放電電極針１３ｃから放出された荷電粒子を対象物Ｘに多く放射できるように、対象物Ｘとの接触面積は小さくすることが好ましい。ただし、対象物Ｘが一つの物体ではなく、複数の小さなものである場合には、これらの落下を防止できる程度の網目状に形成する必要がある。例えば、網目状などが考えらえる。
【００７２】
第２実施形態に係る解凍装置１Ｂは、放電電極針１３ｃを対象物Ｘの上面である収納室１０の天井に加え、対象物Ｘの下面の電極１３ｂにも備えることで、対象物Ｘの表面は上面及び下面ともに荷電粒子をほぼ一様に浴びるため、対象物Ｘの全体表面を一様に解凍することができる。具体的には、第１実施形態に係る解凍装置１Ａの場合、対象物Ｘの上面は荷電粒子による解凍がされる一方、対象物Ｘの下面は直接接触する電極１３ｂによる解凍がされるため、対象物Ｘの下方が先に解凍されるおそれがある。これに対し、第２実施形態に係る解凍装置１Ｂでは、このようなことはなく、対象物Ｘの全体表面が均等に解凍される。
【００７３】
第２実施形態に係る解凍装置１Ｂでも、第１実施形態に係る解凍装置１Ａと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室１０内の所定の温度に解凍することができる。
【００７４】
[第３実施形態]
図７に示すように、第３実施形態に係る解凍装置１Ｃは、図１を用いて上述した第１実施形態に係る解凍装置１Ａと比較して、収納室１０の天井の電極１３ａが放電電極針１３ｃを備えずに、支持部１２に支持される電極１３ｂが放電電極針１３ｃを有し、対象物Ｘが電極１３ｂ及び放電電極針１３ｃ上で放電電極針１３ｃと接しないように載置される載置台１２ａを有する点で異なる。図７は、解凍装置１Ｃの側面の概略図である。
【００７５】
第３実施形態に係る解凍装置１Ｃは、対象物Ｘに対して下方から電場を発生させかつ荷電粒子を浴びせることができる放電電極針１３ｃを有することで、対象物Ｘを解凍できる。また、収納室１０の天井には放電電極針１３ｃを備えないため、解凍過程で生じる水分・水滴が放電電極針１３ｃに沿って水流となり、その水流を伝って放電が生じることもない。そのため、解凍装置１Ｃは、収納室１０の天井と対象物Ｘの間が狭く、収納室１０の天井に放電電極針１３ｃを備えた場合には、水滴によって放電可能性が高い場合に、適している。
【００７６】
第３実施形態に係る解凍装置１Ｃでも、第１実施形態に係る解凍装置１Ａと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室１０内の所定の温度に解凍することができる。
【００７７】
［第４実施形態］
図８に示すように、第４実施形態に係る解凍装置１Ｄは、図１を用いて上述した第１実施形態に係る解凍装置１Ａと比較して、収納室１０の床面で支持部１２の下に水槽１５を備える点で異なる。
【００７８】
対象物Ｘを解凍する際、対象物Ｘから少量の水分が発生し、落下することがある。また、対象物Ｘの中には、大量の氷を含むものがある。例えば、対象物Ｘが冷凍された食品とこれを冷却する大量の氷である場合、対象物Ｘに含まれる氷は、温度制御装置１１によって温度が制御されるとともに、電極１３ａ、１３ｂによって電場が発生すると、溶けて大量の水となり、落下する。水槽１５は、このように解凍の際に発生した水分を貯水する。
【００７９】
ここで、水槽１５に貯水された水を、排出口（図示せず）を介して下水に排出する際、水を伝って導電路が生じないようにする必要がある。例えば、電極１３ａ、１３ｂに電圧を印加中に水分が水槽１５から連続して下水に流れる場合には、解凍装置１Ｄから下水への電気の流れが生じるおそれがある。したがって、例えば、図９に示すような処理により、解凍装置１Ｄから下水へ導電路が生じないように排水する。
【００８０】
図９（ａ）は、対象物Ｘから発生する水分が、水槽１５で十分に貯水可能な少量である場合の処理を説明するフローチャートである。まず、対象物Ｘが解凍装置１Ｄに搬入された後、電極制御装置１４は、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃの電圧を印加する（ＳＴ０１）。その後、対象物の解凍が終了するまで、排出口は閉状態であり、落下した水分は、水槽に蓄積される。
【００８１】
解凍が終了すると（ＳＴ０２でＹＥＳ）、電極制御装置１４は、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃへの電圧の印加を停止する（ＳＴ０３）。この後は、導電路が生じないため、排出口が開かれ、水槽１５の水が下水に排水される（ＳＴ０４）。
【００８２】
一方、図９（ｂ）は、対象物Ｘが大量に氷を含む場合等、解凍時に発生する水分が大量であり、水槽１５に貯水不可能である場合の処理を説明したフローチャートである。まず、対象物Ｘが解凍装置１Ｄに搬入され、電極制御装置１４は、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃへ電圧を印加する（ＳＴ１１）。
【００８３】
その後、水位計（図示せず）により水槽１５の水位が閾値以上になったとき（ＳＴ１２）、電極制御装置１４は、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃへの電圧の印加を停止する（ＳＴ１３）。これにより、導電路が生じないため、排出口が開かれ、水槽１５の水が下水に排水される（ＳＴ１４）。
【００８４】
排水が終了後、対象物Ｘの解凍が終了していない場合（ＳＴ１５でＮＯ）、解凍が終了するまでステップＳＴ１１〜ＳＴ１５の処理を繰り返す。
【００８５】
第４実施形態に係る解凍装置１Ｄは、収納室１０の床部に絶縁体で作成した水槽１５を設置することにより、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃへ電圧を印加している間は水槽１５に解凍で発生する水を貯め、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃへの電圧の印加を停止した後、水槽１５から排水する。これにより、電極１３ａ、１３ｂ、放電電極針１３ｃへ電圧を印加している間、排水を伝わって下水に導電路が生じるのを防止することができる。また、解凍装置１Ｄから排水される水を伝わって下水に導電路が生じるのを防止することで、解凍装置の周辺における電食等を防止することができる。
【００８６】
第４実施形態に係る解凍装置１Ｄでも、第１実施形態に係る解凍装置１Ａと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室１０内の所定の温度に解凍することができる。
【００８７】
［第５実施形態］
図１０に示すように、第５実施形態に係る解凍装置１Ｅは、図１を用いて上述した第１実施形態に係る解凍装置１Ａと比較して、収納室１０の天井と電極１３ａとの間に設けられる水分吸収材１７を備える点で異なる。
【００８８】
水分吸収材１７は、例えば、起毛素材で形成され、収納室１０内の水蒸気を吸収することができる。収納室１０内の水蒸気には、対象物Ｘから発生した塩分を含むことがある。また、水蒸気には、放電によりオゾンが発生することがある。水分吸収材１７が塩分を含む水蒸気を吸収することで、塩分による収納室１０の内壁や電極１３ａ、１３ｂ等の損傷を防止するとともに、内壁への導電路の形成を防止することができる。また、水分吸収材１７がオゾンを含む水蒸気を吸収することで、オゾンによる収納室１０の内壁や電極１３ａ、１３ｂ等の損傷を防止することができる。なお、水分吸収材１７は、電極１３ａ、１３ｂ及び対象物Ｘを全て覆う形態である必要はなく、収納室１０内の水分を吸収することができる構成であればよい。
【００８９】
水分吸収材１７は、吸収した水分の重さに耐えうる強度に形成される必要がある。また、水分吸収材１７で水分を吸収することで、収納室１０内の湿度が低下した際、水分吸収材１７の水分が収納室１０内に供給される。これにより、対象物Ｘが必要以上に乾燥することを防止することができる。
【００９０】
また、水分吸収材１７は、炭素を含んでいてもよい。炭素は、オゾンを分解する機能を有している。したがって、水分吸収材１７が炭素を含む構成とすることで、水分吸収材１７が、水蒸気が含むオゾンを分解し、オゾンによる収納室１０の内壁や電極１３ａ、１３ｂ等の損傷を防止あるいは軽減することができる。このとき、水分吸収材１７自体に炭素を含んでいるのではなく、シート状の水分吸収材１７とシート状の炭素とが二層になる構成であってもよい。
【００９１】
なお、炭素は、例えば木炭の着火温度は２５０℃〜３００℃であり、火花放電が生じその程度の温度になると発煙が発生するおそれがある。したがって、水分吸収材１７の炭素の含有量は、発煙・発火の防止のため必要最小限にするとともに、着火温度２５０℃以上の高温にならないように制御することが好ましい。また、解凍装置１Ｄは、発煙した場合に発煙を検知する検知手段（図示せず）を有していてもよい。この検知手段による検知に応じて、印加電圧を下げたり、印加を中止する等の対応をとることができる。
【００９２】
ここで、電極１３ａが板状電極である場合、水分が水分吸収材１７に吸収されない。したがって、電極１３ａは、例えば、図３に示したように、格子状等に、水分が水分吸収材１７に吸収される形状である必要がある。
【００９３】
第５実施形態に係る解凍装置１Ｅによれば、水分吸収材１７を有し、収納室１０内の水分を吸収することで、収納室１０の劣化を防止することができる。
【００９４】
第５実施形態に係る解凍装置１Ｅでも、第１実施形態に係る解凍装置１Ａと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室１０内の所定の温度に解凍することができる。
【００９５】
なお、電極１３ａが板状電極である場合、電極１３ａを逆凹型にし、天井の中心部分が凹み、中心部より端部が低く位置するようなカーブ状にすることで、蒸気に流れが生じるとともに、電極１３ａに付着した水分が電極１３ａの端部から落下させることができる。
【００９６】
［第１変形例］
図１１に示すように、第１変形例に係る解凍装置２Ａは、図１を用いて上述した第１実施形態に係る解凍装置１Ａと比較して、電極１３ａ、１３ｂが収納室１０の床と並行に配置されるのではなく、双方の相対する側面と並行に配置される点で異なる。また、放電電極針１３ｃも側面と並行に設置される電極１３ａに配置される。
【００９７】
側面に電極１３ａ、１３ｂ及び放電電極針１３ｃを設置することによって、側面から対象物Ｘの解凍を促進させることができる。
【００９８】
この場合、電極１３ａ、１３ｂに水分が溜まることはないため、電極１３ａ、１３ｂの形状は板状であってもよい。一方、対象物Ｘが直接載置される支持部１２上には、対象物Ｘが解凍されて発生した水分が溜まる恐れがある。したがって、支持部１２は水分が溜まらず、対象物Ｘから生じる水が収納室１０の床上の水槽に落下するような構成であることが好ましい。
【００９９】
第１変形例に係る解凍装置２Ａでも、第１実施形態に係る解凍装置１Ａと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室１０内の所定の温度に解凍することができる。
【０１００】
［第２変形例］
図１２に示すように、第２変形例に係る解凍装置２Ｂは、図１を用いて上述した第１実施形態に係る解凍装置１Ａと比較して、電極１３ａと電極１３ｂが床と平行に複数配置され、これらの電極１３ａ、１３ｂの間に対象物Ｘが配置される点で異なる。
【０１０１】
図１２に示す解凍装置２Ｂは、設置面積が狭い場合であっても、縦方向に積み上げてスペースを有効に使用することで、多量の対象物Ｘを効率的に解凍するための小型化を実現することができる。
【０１０２】
ここで、電極１３ａ上の対象物Ｘが放電電極針１３ｃ又は収納室１０の壁や天井と接することで、異なる複数の電極１３ａ、１３ｂ間で導電路が生じないようにする必要がある。したがって、電極１３ａ上の対象物Ｘが、別の放電電極針１３ｃと接しないように、また収納室１０の壁や天井に接しないように絶縁物で形成したストッパー１６を設置することが好ましい。また、各電極１３ａ、１３ｂ及び放電電極針１３ｃは電極制御装置１４により制御できる。
【０１０３】
なお、図７で上述した例と同様に、対象物Ｘを絶縁物で形成された載置台１２ａ上に配置することで、電極１３ｂに対しフローティングの状態で配置してもよい。このとき、載置台１２ａは表面に水分がたまらず、対象物Ｘから生じる水が収納室１０の床に落下するような構成であることが望ましい。
【０１０４】
なお、図１２で説明する解凍装置２Ｂは、水槽１５を備え、対象物Ｘから水分が生じた場合も放電が生じないようにしている。
【０１０５】
また、このような縦に複数接続された解凍装置２Ｂの各収納室１０は、異なる高さに設定されていてもよい。これにより、各高さの異なる対象物Ｘを、それに合った収納室１０に入れ、迅速に解凍することができる。
【０１０６】
図１２に示す解凍装置２Ｂ、各対象物Ｘの上方の電極１３ａが放電電極針１３ｃを備え、各対象物Ｘの下方の電極１３ｂと対象物Ｘとを直接接触させることで、ジュール熱による解凍を重視した構成となっている。これに対し、第２実施形態に係る解凍装置１Ｂのように、各対象物Ｘの下方の電極１３ｂにも放電電極針１３ｃを備える構成としてもよい。この場合は、上下ともに荷電粒子を放出する放電電極針１３ｃを有するため、対象物Ｘの表面は上面及び下面ともに荷電粒子をほぼ一様に浴びるため、対象物Ｘの全体表面を一様に解凍することができる。
【０１０７】
このように、電極１３ａ、１３ｂで対象物Ｘを配置する空間が多段に形成される場合、下段の電極１３ａと上段の電極１３ｂとの間で放電が生じないようにする必要がある。例えば、下段の電極１３ａと上段の電極１３ｂとをし、導電線でつなぎ、一体形成することが出来る。すなわち最下段の13bを放電極とするなら、最下段の13aと上段の13bを一体の接地極とし、上段の13aを放電極に配置することが出来る。  第２変形例に係る解凍装置２Ｂでも、第１実施形態に係る解凍装置１Ａと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室１０内の所定の温度に解凍することができる。
【０１０８】
なお、図１２では、縦方向に複数の電極１３ａ、１３ｂが配置される例を示すが、図１１を用いて上述した第１変形例に係る解凍装置２Ａのように電極１３ａ、１３ｂが収納室１０の側面と並行に複数配置され、これらの電極１３ａ、１３ｂの間にそれぞれ異なる対象物Ｘを配置する構成であってもよい。この場合、複数の電極１３ａには、それぞれ、放電電極針１３ｃを有する。また、各電極１３ａ、１３ｂ及び放電電極針１３ｃはそれぞれ独立して電極制御装置１４により制御できる。
【０１０９】
このように、電極１３ａ、１３ｂで対象物Ｘを配置する空間が横方向に多段に形成される場合にも、図１２で上述した場合と同様に、異なる対象物Ｘが配置される空間を形成する電極１３ａとの電極１３ｂとの間で放電が生じないようにする必要がある。例えば、異なる空間を形成する電極１３ａと電極１３ｂとを導電線でつなぎ、一体形成することが出来る。第１の空間を形成する電極１３ｂを放電極とするなら、第１の空間の電極１３ａと第２の空間の１３ｂを一体の接地極とし、最端の電極１３ａを放電極とする。
【０１１０】
［第３変形例］
上述した解凍装置は、一般的な冷蔵庫の中に設けられていてもよい。例えば、図１３に示すように、第３変形例に係る解凍装置２Ｃは、通常の冷蔵機能に加え、電場を利用する解凍機能を備え、冷蔵庫内に備えられる。
【０１１１】
この収納室１０は、冷蔵室の一部として冷蔵庫内に設けられており、解凍がされない際には、冷蔵室として利用することができる。解凍の後に、解凍した対象物Ｘの保存に利用してもよい。
【０１１２】
なお、このように対象物Ｘを解凍する際には、対象物Ｘの乾燥を防止するため、対象物Ｘを食品用ラップフィルム等で覆ったうえで解凍することが好ましい。
【０１１３】
［第４変形例］
また、解凍装置は、一般的な電子レンジと一体型であってもよい。すなわち、電子レンジに通常の調理機能に加え、電場を利用する解凍機能を備えていてもよい。ここでは、図１３を参照して説明する。
【０１１４】
電子レンジの機能の一部として解凍機能が設けられる場合、対象物Ｘを解凍後、解凍機能から、通常の調理機能に切替えて解凍された対象物を調理することもできる。例えば、対象物Ｘが解凍されたか否かは、赤外線センサ等の温度センサ（図示せず）等により検知することができる。例えば、温度センサにより、対象物Ｘである食品の中あるいは表面に解凍されてない部分が残っていないことを確認できるようにしてもよい。
【０１１５】
なお、この場合も、対象物Ｘの乾燥を防止するため、対象物Ｘを食品用ラップフィルム等で覆ったうえで解凍することが好ましい。
【０１１６】
なお、解凍装置を設置した電子レンジを、電子レンジとして使用する場合は、電子レンジから発信される高周波が、解凍装置の電極から電源側に高周波が伝わらないように、電極の手前の電源側に高周波の伝搬を防ぐフィルターを設けることが出来る。
【０１１７】
以上、各実施形態及び変形例を用いて本発明を説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。また、各実施形態及び変形例の各構成を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１Ａ〜１Ｅ，２Ａ〜２Ｃ  解凍装置
１０  収納室
１１  温度制御装置
１１ａ，１１ｂ  温度センサ
１２  支持部
１３ａ，１３ｂ  電極
１３ｃ  放電電極針
１４  電極制御装置
Ｘ  対象物
【図１】
2015216909.tif 000003
【図２】
2015216909.tif 000004
【図３】
2015216909.tif 000005
【図４】
2015216909.tif 000006
【図５】
2015216909.tif 000007
【図６】
2015216909.tif 000008
【図７】
2015216909.tif 000009
【図８】
2015216909.tif 000010
【図９】
2015216909.tif 000011
【図１０】
2015216909.tif 000012
【図１１】
2015216909.tif 000013
【図１２】
2015216909.tif 000014
【図１３】
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