(57)【要約】【課題】品質の低下なく短時間で冷凍対象品を冷凍させる。【解決手段】冷凍対象品を配置可能な冷凍室１０と、冷凍室１０内を冷却する冷却装置１１と、冷凍室１０内の冷凍対象品が配置される空間に電界を発生させる電極１２と、電極１２に冷凍対象品の過冷却を抑制する所定の強さの電界を発生させる電圧を印加する電源装置１３とを備える。【選択図】図１
2017161189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍対象品を配置可能な冷凍室と、
前記冷凍室内を冷却する冷却装置と、
前記冷凍室内の冷凍対象品が配置される空間に電界を発生させる電極と、
前記電極に冷凍対象品の過冷却を抑制する３００Ｖ／ｃｍ近傍の強さの電界を発生させる電圧を印加する電源装置と、
を備えることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記冷凍室内の気体が空気であり、冷凍対象品がナトリウム水分を含み、前記冷却装置が、前記冷凍室内を０℃以下に冷却する場合において、
前記電源装置は、商用電源を利用し、前記冷凍室内に３００Ｖ／ｃｍ近傍の電界を発生させる電圧を前記電極に印加することを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記電極は、冷凍対象品が配置される導電性棚板を構成し、当該導電性棚板は、一部が絶縁され、電圧を印加する位置、又は電圧極性を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短時間で品質の低下なく冷凍対象品の冷凍が可能な冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品等の冷凍対象品の冷凍方法には、短時間で冷凍する『急速冷凍』と、急速冷凍より長い時間をかけて冷凍する『緩慢冷凍』とがある。冷凍する際、最大氷晶生成帯（氷結晶が生成される約−１〜−５℃の温度帯）の通過時間が短いと冷凍対象品の氷結晶は小さくなり、通過時間が長いと氷結晶は大きくなる。また、冷凍対象品内の氷結晶が大きいよりも小さい方が、細胞破壊が少なく、品質の劣化が少ないとされている。
【０００３】
図７に示すように、急速冷凍（ラインＡ）では最大氷晶生成帯の通過時間が短い。したがって、急速冷凍で冷凍された冷凍対象品内では、細かい氷結晶が多く存在する。一方、緩慢冷凍（ラインＢ）では、急速冷凍と比較して最大氷晶生成帯の通過時間が長くなる。したがって、緩慢冷凍で冷凍された冷凍対象品内では、急速冷凍の場合よりも氷結晶が大きくなる。そのため、長い時間かけて冷凍する緩慢冷凍より、短時間で冷凍する急速冷凍の方が、冷凍対象品の品質の低下を防止できると考えられてきた。
【０００４】
これに対し、緩慢冷凍において過冷却を利用する方法が検討されている（ラインＣ）。過冷却とは、凍結点より低い温度になっても凍結されていないことをいう。過冷却状態におかれた冷凍対象品は、内部まで十分に低い温度に保たれるため、過冷却状態の後に氷結されると、冷凍対象品内には細かい氷結晶が均一に生じ、冷凍対象品の品質を維持することができると考えられている。したがって、近年、急速冷凍の場合の品質の劣化と過冷却を利用して緩慢冷凍で冷凍した場合の品質の劣化とを比較すると、過冷却を利用して緩慢冷凍で冷凍した場合の方が、品質の劣化が少ないと考える説もある。一例として、冷凍対象品に交番電界と磁場を作用させながら過冷却を利用し、高鮮度高品質に冷凍する技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
過冷却が発生した水で温度低下すると冷熱は蓄えられるが過冷却解消時に必要な熱量までにはならず、凝固点まで温度が上昇し、凝固が開始される。このため冷凍されるまでに時間を要することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2003-88347号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、冷凍対象品を凍結する際、冷凍対象品の品質を維持し、かつ、冷凍時間を短縮することが課題となっている。
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明は、冷凍対象品の品質低下を防止し、短時間で冷凍することのできる冷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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、冷凍対象品を配置可能な冷凍室と、前記冷凍室内を冷却する冷却装置と、前記冷凍室内の冷凍対象品が配置される空間に電界を発生させる電極と、前記電極に冷凍対象品の過冷却を抑制する３００Ｖ／ｃｍ近傍の強さの電界を発生させる電圧を印加する電源装置とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷凍対象品の品質低下を防止し、短時間で冷凍が可能な冷凍装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍装置の構成を説明する概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷凍装置の電極の配置を説明する概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る冷凍装置の電極の配置と電界の強さの分布を説明する概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る冷凍装置の電極の構成と電界の強さの分布を説明する概略図である。
【図５】実験で得られた冷凍対象品の冷凍時の温度変化を表すグラフである。
【図６】市販のプリンを用いた実験例を示すグラフである。
【図７】一般的な冷凍方法を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を用いて本発明の実施形態に係る冷凍装置を説明する。実施形態に係る冷凍装置は、食品等の水分を含む冷凍対象品を冷凍する。以下の説明において、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００１３】
図１に示すように、実施形態に係る冷凍装置１は、冷凍対象品Ｘを内部に配置可能に形成される冷凍室１０と、冷凍室１０内を冷却する冷却装置１１と、冷凍対象品Ｘの過冷却を抑制する所定電圧の電界を発生させる電極１２（１２ａ，１２ｂ）と、電極１２に印加する電圧を供給する電源装置１３とを備える。
【００１４】
〈冷凍室〉
冷凍室１０は、冷凍対象品Ｘの出し入れに利用される扉（図示せず）を備え、冷凍時には扉が閉じられて密閉可能な空間が形成される。また、冷凍室１０は、内部の冷気が外部に伝熱されることのないように形成される。冷凍室１０は、冷凍対象品Ｘを収納可能であり、冷却（冷凍）することができれば、そのサイズ及び形状は限定されない。
【００１５】
〈冷却装置〉
冷却装置１１は、冷凍室１０内を、冷凍対象品Ｘを冷凍することができる温度に冷却する。この冷却装置１１の構成は限定されないが、一般的な冷却装置であって、例えば、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を備えるとともに冷媒を有し、冷気を生成する。また、冷却装置１１は、生成した冷気を冷凍室１０に送り、冷凍室１０内を冷却する。
【００１６】
〈電極〉
電極１２は、電圧の印加により、冷却装置１１内に電界を発生させる。電極１２の形状及び配置方法は限定されない。例えば、図２に示すように、複数の平板状の電極１２を水平に配置し、冷凍室１０内で電極１２によって棚を形成してもよい。この場合、冷凍対象品Ｘは、電極１２上に配置され、この電極１２によって発生された電界に曝される。図２は、３枚の電極１２（１２Ａ〜１２Ｃ）を支持部材１４（１４Ａ〜１４Ｆ）で支持し、電極１２Ｂ上と電極１２Ｃ上に冷凍対象品Ｘを載置可能とする一例である。また、各電極１２に電圧が印加されると、２枚の電極１２間（１２Ａと１２Ｂの間、１２Ｂと１２Ｃの間）にそれぞれ電界が発生し、電極１２間に配置される各冷凍対象品Ｘが電界に曝される。
【００１７】
図２に示すように電極１２が支持部材１４で支持されるとき、電極１２には、電源装置１３から支持部材１４を介して、電界形成に必要な電圧が供給されてもよい。例えば、各電極１２Ａ〜１２Ｃと各支持部材１４Ａ〜１４Ｆとの間を、電気的な接続が可能な固定具によって導通を確保することができるように固定することで、電源装置１３から供給される電圧が支持部材１４を介して電極１２に印加されるよう構成される。この場合、複数ある支持部材１４の全てを介して電極１２に電圧を印加することが可能に形成されてもよいし、一部の支持部材１４のみを介して電極１２に電圧を供給するように形成されてもよい。
【００１８】
〈電源装置〉
電源装置１３は、冷凍対象品Ｘを冷凍する際、電極１２に電圧を印加する。電源装置１３が印加する電圧は、冷凍対象品Ｘにおける過冷却の発生を防止する電界を発生させる電圧である。この電源装置１３は、商用電源を使用することができる。
【００１９】
電源装置１３は、電極１２に電圧を印加し、冷凍室１０内で電界を発生させ、冷凍対象品Ｘに電界を与える。冷凍装置１では、冷凍の際に冷凍対象品Ｘに電界を与えることにより、冷凍時に生じる過冷却を抑制する。
【００２０】
電源装置１３が電極１２に電圧を印加するタイミングは限定されない。例えば、電源装置１３は、冷凍の開始時から電圧を印加して電界を発生させてもよいし、冷凍対象品Ｘが過冷却状態となった時点からこの過冷却を抑制するために電界を発生させてもよい。なお、冷凍対象品Ｘが過冷却状態であるか否かは、冷凍室１０内に冷凍対象品Ｘの温度変化を計測する温度センサ（図示せず）を設け、その温度センサの計測結果により判断することができる。
【００２１】
冷凍対象品Ｘに電界を与えて過冷却を抑制すると、冷凍対象品Ｘ内では、水と氷がほぼ同じ温度で混在して氷結が進行する状態が生じる。液体の水と固体の氷の熱伝導率を比較すると、水よりも氷の方が熱伝導率が高い。すなわち、過冷却状態で冷凍対象品Ｘの水分が液体である場合よりも、過冷却が抑制されて冷凍が開始され、冷凍対象品Ｘの水分が液体と固体の状態で混在する場合の方が、冷凍対象品Ｘの内部で冷熱が伝わりやすい。したがって、冷凍装置１では、過冷却を抑制し、冷凍対象品Ｘ内で水と氷とを混在させることで、冷凍対象品Ｘの冷凍を促進させ、凍結に要する時間を短縮させることができる。
【００２２】
なお、水の熱伝導率は０．４６７ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃、氷の熱伝導率は２．０５ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃、水の比熱は４．１８６ｋＪ／ｋｇ・Ｋ、氷の比熱は２．０９ｋＪ／ｋｇ・Ｋ、である。
【００２３】
また、一般的な急速冷凍では冷凍対象品Ｘの外側から凍結されることによって内部での氷結晶が不均一となる。これに対し、冷凍装置１では、過冷却を抑制した液体と固体とが混在した状態で均一に凍結することができるため、細かい氷結晶が均一になるように凍結させることができる。すなわち、冷凍装置１では、品質の低下を防止することができる。
【００２４】
このように、本実施形態の過冷却を抑制した冷凍は、従来の過冷却を利用しない緩慢冷凍・急速冷凍と比較して、氷核生成物が発生し易くなり氷が早くでき、冷凍に必要な時間を短縮でき、また冷凍品質を高めることができる。
【００２５】
過冷却を抑制するために冷凍対象品Ｘに与える電界は、冷凍対象品Ｘの種類に応じて異なる。これは、冷凍対象品Ｘの種類毎にその誘電率が異なり、その誘電率に応じて冷凍対象品Ｘ内における電界の強さが影響を受けるためである。
【００２６】
例えば、冷凍対象品Ｘの外部と内部の電界の強さと、冷凍対象品Ｘの誘電率とは式（１）の関係にある。
Ｅ１＝ε×Ｅ２  ・・・（１）
Ｅ１；冷凍対象品の外の電界の強さ（冷凍対象品が配置される空間の電界）
Ｅ２；冷凍対象品の中の電界の強さ
ε；冷凍対象品の誘電率
したがって、冷凍対象品Ｘの誘電率に応じて、冷凍対象品Ｘに与える電界の強さを決定する。なお、電界の強さは、電源装置１３から与える電圧を制御したり、電極１２の配置や電極１２の種類を選択して調整することができる。
【００２７】
（電極配置の一例）
電極１２は、冷凍対象品Ｘが配置される導電性棚板を構成し、導電性棚板としての電極は、一部が絶縁され、電圧を印加する位置、又は電圧極性を変更可能に構成されている。
【００２８】
図３は、図２の棚を形成する電極１２の側面の概略図であり、このように電極１２が配置され、電圧が印加された場合の電極１２間での電界の強さの分布を『強』、『中』、『弱』で表すものである。図３の例は、電極１２に、支持部材１４Ｃ，１４Ｄを介して電圧が印加される場合の電界分布である。なお、図３は、分布の強弱を簡略化して表すものであり、実際は、電界の強さは連続的に変化する。また、図３では、支持部材１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｅ，１４Ｆの図示は省略する。
【００２９】
図３（ａ）は、上段の第１電極１２Ａと下段の第３電極１２Ｃとを陽極とし、中段の第２電極１２Ｂを陰極とした場合の一例である。すなわち、図３（ａ）に示す例は、電極１２の陽極と陰極を交互にしたものである。図３（ａ）に示すように、複数の電極１２Ａ〜１２Ｃの極性を交互にした場合、各電極１２間において、陰極付近の一部において電界はわずかに弱くなるものの、その他においては強い電界及び中程度の電界の領域を広くすることができる。
【００３０】
また、図３（ｂ）は、第１電極１２Ａ、第２電極１２Ｂ及び第３電極１２Ｃの全てを陽極とした場合である。図３（ｂ）に示すように、複数の電極１２Ａ〜１２Ｃの極性を同一にした場合、各電極１２間では比較的弱い電界の領域が広くなる。特に、電極１２において電圧が印加される側の電界が弱くなる。
【００３１】
図３に示すように、複数の電極１２を使用する際、各電極１２の極性を調整し、電界の強弱の分布を調整することができる。
【００３２】
（電極構造の一例）
図４は、絶縁部２０を有する電極１２と、この電極１２を支持する支持部材１４（１４Ａ〜１４Ｆ）の位置関係と、電界の強さの分布を説明する上面図である。冷凍対象品Ｘが配置される電極１２の一部に絶縁部２０を設けることで、各支持部材１４を介して電極１２に電圧が印加される場合であっても、電極１２の支持の方法（方向）に応じて電界の状態、すなわち、電界の分布や電界の強さを調整することができる。
【００３３】
具体的には、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す電極１２は、平板状の電極１２の外周４辺のうち第１の辺１２１ａと第２の辺１２１ｂの２辺は、電極となる金属であり、第３の辺１２１ｃと第４の辺１２１ｄの２辺は、絶縁体で覆われた絶縁部２０である場合の一例である。図４の例において、電極１２には、全ての支持部材１４Ａ〜１４Ｆから電圧が供給可能に形成される。しかしながら、電圧供給時に絶縁部２０と接する支持部材１４からは電圧は供給されず、金属部分と接する支持部材１４のみから電圧が供給される。
【００３４】
図４（ａ）と図４（ｂ）に示す電極１２は同一であるが、支持方向を変更することで、支持部材１４と接する辺が異なる。図４（ａ）の例では、第１支持部材１４Ａ及び第２支持部材１４Ｂが金属部分である第１の辺１２１ａを支持し、第３支持部材１４Ｃ及び第４支持部材１４Ｄが金属部分である第２の辺１２１ｂを支持する。また、第５支持部材１４Ｅ及び第６支持部材１４Ｆが絶縁部２０の辺である第３の辺１２１ｃを支持する。したがって、電極１２には、支持部材１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを介して電圧が供給される。
【００３５】
図４（ｂ）の例では、第１支持部材１４Ａ及び第２支持部材１４Ｂが絶縁部２０の辺である第３の辺１２１ｃを支持し、第３支持部材１４Ｃ及び第４支持部材１４Ｄが絶縁部２０の辺である第４の辺１２１ｄを支持し、第５支持部材１４Ｅ及び第６支持部材１４Ｆが金属部分である第１の辺１２１ａを支持する。したがって、電極１２には、支持部材１４Ｅ，１４Ｆを介して電圧が供給される。
【００３６】
このように、図４（ａ）に示す支持方法と図４（ｂ）に示す支持方法とでは、電気的な接続が異なる。したがって、電極１２の支持方法（支持方向）を変更することで、電極１２間に形成される電界の状態を制御することができる。具体的には、各支持部材１４から印加される電圧の大きさが同一であるとしても、図４（ａ）に示す例では、第１の辺１２１ａ及び第２の辺１２１ｂと近接する範囲（図中の『弱』の範囲）の電界は弱くなり、第３の辺１２１ｃ及び第４の辺１２１ｄと近接する範囲（図中の『強』の範囲）の電界が強くなる。また、図４（ｂ）に示す例では、第１の辺１２１ａと近接する範囲（図中の『弱』の範囲）のみ電界が弱くなり、その他の範囲（図中の『強』の範囲）の電界は強くなる。
【００３７】
また、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示す電極１２は、平網状の電極１２の外周４辺のうち第１の辺１２１ａと第２の辺１２１ｂの２辺は、電極となる金属であり、第３の辺１２１ｃと第４の辺１２１ｄの２辺の支持部材１４と接触する部分が、絶縁体で覆われた絶縁部２０である場合の一例である。また、この電極１２は、複数の支持部材１４（１４Ａ〜１４Ｆ）で支持される。
【００３８】
図４（ｃ）と図４（ｄ）に示す電極１２は同一であるが、支持方向を変更することで、支持部材１４と接する辺が異なる。図４（ｃ）の例では、第１支持部材１４Ａ及び第２支持部材１４Ｂが金属部分である第１の辺１２１ａを支持し、第３支持部材１４Ｃ及び第４支持部材１４Ｄが金属部分である第２の辺１２１ｂを支持する。また、第５支持部材１４Ｅ及び第６支持部材１４Ｆが絶縁部２０を有する第３の辺１２１ｃを支持する。したがって、電極１２には、支持部材１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを介して電圧が供給される。
【００３９】
図４（ｄ）の例では、第１支持部材１４Ａ及び第２支持部材１４Ｂが絶縁部２０を有する第３の辺１２１ｃを支持し、第３支持部材１４Ｃ及び第４支持部材１４Ｄが絶縁部２０を有する第４の辺１２１ｄを支持し、第５支持部材１４Ｅ及び第６支持部材１４Ｆが金属部分である第１の辺１２１ａを支持する。したがって、電極１２には、支持部材１４Ｅ，１４Ｆを介して電圧が供給される。
【００４０】
この場合も、図４（ｃ）に示す支持方法と図４（ｄ）に示す支持方法とでは、電気的な接続が異なる。したがって、電極１２の支持方法（支持方向）を変更することで、電極１２間に形成される電界の状態を制御することができる。具体的には、図４（ｃ）に示す例では、図４（ａ）の場合と同様、第１の辺１２１ａ及び第２の辺１２１ｂと近接する範囲の電界が強くなり、第３の辺１２１ｃ及び第４の辺１２１ｄと近接する範囲の電界が弱くなる。また、図４（ｄ）に示す例では、図４（ｂ）の場合と同様、第１の辺１２１ａと近接する範囲のみ電界が強くなり、その他の範囲の電界は弱くなる。
【００４１】
なお、図２に示すように、複数の電極１２を使用する場合、複数の電極１２の支持方法を同一にする必要はなく、上段と下段の電極１２Ａ，１２Ｃは図４（ａ）に示すように支持し、中段の電極１２Ｂは図４（ｂ）に示すように支持してもよい。複数の電極１２を異なる方法で支持することで、各電極１２間に形成される電界の状態をそれぞれ調整することができる。したがって、電極１２間で形成される電界の状態が異なるように電極１２を支持することで、異なる強さの電界で過冷却が抑制される複数種の冷凍対象品Ｘを同時に冷凍することができる。
【００４２】
また、複数の電極１２を使用する場合、その種類は同一にする一用はなく、例えば、上段と下段の電極として図４（ａ）に示す電極１２を使用し、中段の電極として図４（ｃ）に示す電極１２を利用してもよい。冷凍対象品Ｘの種類等に応じ、複数の電極１２の支持の方法（方向）や使用する電極１２の種類を選択し、電界の状態を制御することができる。さらに、絶縁部２０の配置方法も限定されない。
【００４３】
（実験例）
本発明の冷凍装置１を利用した場合の実験例を説明する。
【００４４】
ここでは、商用電源を利用して電界（交流電界）を発生させた−６℃の冷凍室１０内で、冷凍対象品ＸとしてPET（ポリエチレンテレフタレート）製のボトル中の生理食塩水２００ｍｌを凍結させ、生理食塩水中の温度を計測した計測結果が図５のグラフである。冷凍室１０内の気体は空気である。計測方法としては、ボトル中央にポリアミド糸で温度センサとしてデータロガーを吊るし、このデータロガーによって生理食塩水中の温度を計測した。また、使用したデータロガーのサンプリング時間間隔は１分であり、温度分解能は０．５℃である。図５のグラフの横軸は時間（分）であり、縦軸は温度（℃）である。計測結果は、温度と電界のみで決まり、冷凍室１０のサイズ、電極１２の形状、冷凍室１０内における電極１２の配置位置等には依存しない。
【００４５】
図５（ａ）は、冷凍室１０内に、２９０Ｖ／ｃｍの電界を発生させた場合の計測結果である。時間の経過とともに、生理食塩水の温度は低下し、冷凍の開始後、約８０〜１２０分の間、過冷却状態となっている。また、冷凍の開始から約１２０分経過した時点で生理食塩水は凝固点温度となり、過冷却状態が終了し、凍結が開始している。すなわち、２９０Ｖ／ｃｍの電界を発生した場合、生理食塩水は、一度、過冷却状態となった後に冷凍されたことが分かる。したがって、この条件の場合、冷凍室１０内における２９０Ｖ／ｃｍの電界は、過冷却を抑制するものではないという結果を得た。
【００４６】
なお、２９０Ｖ／ｃｍは、冷凍室１０、すなわち、冷凍対象品Ｘの外側の電界である。したがって、冷凍対象品Ｘの内部、すなわち、生理食塩水中で発生する電界は、生理食塩水の誘電率に応じて弱くなる。具体的には、生理食塩水の比誘電率は７０〜８０であるため、上述の式（１）を用いた結果、生理食塩水中の電界は、３．６〜４．１Ｖ／ｃｍ程度であると求められる。
【００４７】
図５（ｂ）は、冷凍室１０内に、２２０Ｖ／ｃｍの電界を発生させた場合と、３３０Ｖ／ｃｍの電界を発生させた場合の計測結果である。２２０Ｖ／ｃｍの電界を発生させた場合、冷凍の開始から約８０分経過した時点で過冷却の状態となり、２００分を過ぎても温度が低下し、過冷却状態が継続された。したがって、この条件の場合、冷凍室１０内における２２０Ｖ／ｃｍの電界は、過冷却を抑制するものではないという結果を得た。
【００４８】
なお、この場合も、２２０Ｖ／ｃｍは、冷凍室１０、すなわち、冷凍対象品Ｘの外側の電界である。したがって、冷凍対象品Ｘの内部、すなわち、生理食塩水中で発生する電界は、生理食塩水の誘電率に応じて弱くなる。具体的には、生理食塩水の比誘電率は７０〜８０であるため、上述の式（１）を用いた結果、生理食塩水中の電界は、２.７〜３．１Ｖ／ｃｍ程度であると求められる。
【００４９】
また、３３０Ｖ／ｃｍの電界を発生させた場合、冷凍の開始から約８０分経過して生理食塩水は−１℃程度に冷却された後、約１６０分経過の時点で凝固点温度となり、過冷却状態とならずに凍結が開始した。したがって、この条件の場合、冷凍室１０内における３３０Ｖ／ｃｍの電界は、過冷却を抑制するという結果を得た。すなわち、３３０Ｖ／ｃｍの電界中では、生理食塩水は、水と氷とがほぼ同じ温度で氷結が進行する状態を得ている。したがって、３３０Ｖ／ｃｍの環境で冷凍することにより、生理食塩水中において細かい氷結晶を均一な分布で生成できることが分かる。
【００５０】
なお、３３０Ｖ／ｃｍは、冷凍室１０、すなわち、冷凍対象品Ｘの外側の電界である。したがって、冷凍対象品Ｘの内部、すなわち、生理食塩水中で発生する電界は、生理食塩水の誘電率に応じて弱くなる。具体的には、生理食塩水の比誘電率は７０〜８０であるため、上述の式（１）を用いた結果、生理食塩水中の電界は、４〜５Ｖ／ｃｍ程度であると求められる。
【００５１】
図５に示す実験結果から、２９０Ｖ／ｃｍでは過冷却が発生し、３３０Ｖ／ｃｍでは過冷却が抑制されるという結果を得た。したがって、冷凍対象品Ｘを配置する環境の電界を３００Ｖ／ｃｍ程度以上にした場合、冷凍の際に過冷却を抑制することができると予測される。なお、この値３００Ｖ／ｃｍは、電界発生に利用した電圧の周波数が商用電源５０ｋＨｚであって、冷凍対象品Ｘとして生理食塩水を冷凍する場合の値である。したがって、周波数が異なる電圧で電界を発生させる場合、異なる冷凍対象品Ｘを冷凍する場合、冷凍室１０に発生させる電界の値もその値に応じて異なる。
【００５２】
実験例として、ナトリウムを含むプリンを用いた例を図６に示す。図６に示す例は、市販のカップ入りプリンを冷蔵庫（６℃）で冷却後、恒温室（−８℃）内に置いて冷却し、過冷却が解消する温度と電界の関係を計測したものである。特性曲線に示すように、約５００Ｖ／ｃｍから電界の影響が表れていることが分かる。
【００５３】
上述した実施形態に係る冷凍装置１では、冷凍対象品Ｘに電界を与えて冷却することで、過冷却を抑制し、冷凍に要する時間を短縮するとともに、冷凍による品質の劣化を防止することができる。
【００５４】
その他、放電によって生じるイオン風を利用し、冷熱を冷凍室１０内部で循環し、冷凍を促進させるようにすることもできる。
【００５５】
以上、実施形態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。
【符号の説明】
【００５６】
１…冷凍装置
１０…冷凍室
１１…冷却装置
１２、１２ａ、１２ｂ、１２Ａ〜１２Ｃ…電極
１３…電源装置
１４Ａ〜１４Ｆ…支持部材
２０…絶縁部
Ｘ…冷凍対象品
【図１】
2017161189.tif 000003
【図２】
2017161189.tif 000004
【図３】
2017161189.tif 000005
【図４】
2017161189.tif 000006
【図５】
2017161189.tif 000007
【図６】
2017161189.tif 000008
【図７】
2017161189.tif 000009