JP2002364968A - 氷点降下冷蔵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食材を−３℃〜０℃の温度帯で、凍結させる
ことなく保存することを目的とした氷点降下冷蔵庫等を
提供する。 【解決手段】 冷蔵装置における少なくとも庫内内壁２
に対して絶縁された金属製の各棚板１０に、各棚板上面
から１ｃｍの距離にある空間に空間電位２００Ｖ〜５０
０Ｖを発生させるのに十分であり、かつ、周波数１００
Ｈｚ〜５０Ｈｚの交替電位を印可することによって、庫
内に所定の交替電場を発生させ、この所定の交替電場に
よって０℃以下としても真水が凍らない状態を作り出
し、この状態で冷蔵を行うことを特徴とする氷点降下冷
蔵装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、０℃以下としても真水
が凍らない状態を作り出せる氷点降下冷蔵装置（冷蔵
庫）等に関する。

【０００２】

【従来の技術】野菜や果物、ケーキなど０℃以下とする
と凍結し著しく傷んでしまう食品の冷蔵保存は、低温
（５℃〜１０℃程度）で行われている。この場合、庫内
の湿度を高めることで野菜や果物等からの水分の蒸発を
抑え鮮度維持能力を向上させている装置もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低温冷
蔵では鮮度保持や風味保持に限界があり、より鮮度や風
味が長持ちする冷蔵装置が望まれており、特に業務用の
冷蔵装置においてそのような要望が強い。また、肉類や
魚介類についてもより低い温度で凍結させずに保存でき
る冷蔵装置が望まれており、特に業務用の冷蔵装置にお
いてそのような要望が強い。さらに、野菜や果物、ケー
キ類などと、肉類や魚介類などとを、一緒により低い温
度で凍結させずに保存できる冷蔵装置、すなわち食材の
種類を問わずに、より低い温度で食材を凍結させずに保
存できる冷蔵装置が望まれている。

【０００４】本発明は、上記背景の下なされたものであ
り、０℃以下としても真水が凍らない状態を作り出せる
氷点降下冷蔵装置（冷蔵庫）等の提供を第一の目的とす
る。また、上記氷点降下冷蔵装置（冷蔵庫）の主要部た
る交替電位（電圧、電荷）供給装置（パワーユニット）
の提供を第二の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成を有
する。

【０００６】（構成１） 冷蔵装置における少なくとも
庫内内壁に対して絶縁された金属製の各棚板に、各棚板
上面から１ｃｍの距離にある空間に空間電位２００Ｖ〜
５００Ｖを発生させるのに十分であり、かつ、周波数１
００Ｈｚ〜５０Ｈｚの交替電位を印可することによっ
て、庫内に所定の交替電場を発生させ、この所定の交替
電場によって０℃以下としても真水が凍らない状態を作
り出し、この状態で冷蔵を行うことを特徴とする氷点降
下冷蔵装置。

【０００７】（構成２） 冷蔵装置における庫内の内壁
を冷蔵装置本体の少なくとも外壁から電気的に絶縁し、
冷蔵装置本体の少なくとも外壁を大地にアースすると共
に、トランスの二次高圧側の一極を、庫内内壁に対して
電気的に絶縁された金属製の棚板にのみ直接接続し、ト
ランスの二次高圧側の他の一極を、コンデンサ及び抵抗
を介して前記外壁に接続し、トランスの一次低圧側の両
端に交流電源を接続してなる装置であって、前記棚板
に、棚板上面から１ｃｍの距離にある空間に空間電位２
００Ｖ〜５００Ｖを発生させるのに十分であり、かつ、
周波数１００Ｈｚ〜５０Ｈｚの交替電位を印可すること
によって、庫内に所定の交替電場を発生させ、この所定
の交替電場によって０℃以下としても真水が凍らない状
態を作り出し、この状態で冷蔵を行うことを特徴とする
氷点降下冷蔵装置。

【０００８】（構成３） 周波数１００Ｈｚ〜６５Ｈｚ
の交替電位を印可することを特徴とする構成１又は２記
載の氷点降下冷蔵装置。

【０００９】（構成４） トランスの二次高圧側の周波
数を変換する周波数変換器を具備することを特徴とする
構成２又は３記載の氷点降下冷蔵装置。

【００１０】（構成５） 棚板の表面に貫通孔を設けた
ことを特徴とする構成１から４のいずれかに記載の氷点
降下冷蔵装置。

【００１１】（構成６） 棚板の表面に突起を設けたこ
とを特徴とする構成１から５のいずれかに記載の氷点降
下冷蔵装置。

【００１２】（構成７） ドアの開閉に応じて、トラン
スの一次低圧側の交流電源を通電・遮断するドアスイッ
チを設けたことを特徴とする構成１から６のいずれかに
記載の氷点降下冷蔵装置。

【００１３】（構成８） 氷点降下冷蔵装置に使用され
る交替電位供給装置であって、トランスの一次低圧側の
両端に交流電源を供給する手段と、トランスの二次高圧
側の一極に接続され、庫内内壁に対して電気的に絶縁さ
れた金属製の棚板にのみ直接接続される二次高圧線を絶
縁被覆した出力コードと、トランスの二次高圧側の他の
一極に、コンデンサ及び抵抗をこの順で介して接続され
たアース端子と、を有することを特徴とする氷点降下冷
蔵装置用交替電位供給装置。

【００１４】（構成９） 前記トランスの二次高圧側の
一極における電位を調整するためのスライダックもしく
は可変抵抗器を有することを特徴とする構成８記載の氷
点降下冷蔵装置用交替電位供給装置。

【００１５】（構成１０） ドアの開閉に応じて、トラ
ンスの一次低圧側の交流電源を通電・遮断するドアスイ
ッチを設けたことを特徴とする構成８又は９記載の氷点
降下冷蔵装置用交替電位供給装置。

【００１６】（構成１１） トランスの二次高圧側の周
波数を変換する周波数変換器を具備することを特徴とす
る構成８から１０のいずれかに記載の氷点降下冷蔵装置
用交替電位供給装置。

【００１７】

【作用】本発明によれば、所定の交替電位供給装置によ
って、少なくとも庫内内壁に対して電気的に絶縁された
金属製の棚板に、棚板上面から１ｃｍの距離にある空間
に空間電位２００Ｖ〜５００Ｖを発生させるのに十分で
あり、かつ、周波数１００Ｈｚ〜５０Ｈｚの交替電位を
印可し、庫内に所定の交替電場を形成することによっ
て、０℃以下で真水が凍らない状態を作り出し、この状
態で冷蔵を行う。これにより、食材を０℃以下の温度
で、凍結させることなく保存することができる。このよ
うに、０℃以下で真水が凍らない状態は、所定の空間電
位と所定の周波数との組合せ、すなわち本発明の所定の
交替電場によって得られると考えられる（第一の特
徴）。なお、食品に含まれる水分は通常、何らかの溶質
が溶け込んだ溶液であるから凝固点降下を起こす。普通
の生鮮食品の凍結点（氷結晶が生成し始める温度）は−
２．５〜−０．５℃であり、この凍結点より高くマイナ
スの温度領域で保存することをディープチルドという。
また、食材中の水分は、アミノ酸などと結合している内
部の水（結合水）は−２℃程度まで凍結しないが、表面
近くの水（自由水）は０℃で凍結してしまう。このた
め、通常のチルド冷蔵の場合は半凍結状態となる。本発
明で言う「０℃以下で真水が凍らない状態」は、あくま
で真水が凍らない状態（真水が凝固点降下した状態）で
あり、このような状態下にないディープチルドやチルド
冷蔵とは異なる。ディープチルドでは凍結点が例えば−
２．５〜−０．５℃の範囲で異なる多種の食品を一緒に
保存する場合、庫内温度を−０．５℃以上に設定する必
要があるが、本発明では例えば−３〜０℃の範囲で真水
が凍らない状態を作り出せるので庫内温度を例えば−３
℃に設定することができ、多種の食品をより低温で一緒
に保存することができる。また、通常、庫内の温度は昼
夜を通して変動し、例えば庫内温度を−１℃に設定した
場合真夜中には庫内温度が−３℃に達する。したがっ
て、例えば庫内温度を−１℃に設定した場合、ディープ
チルドでは庫内の温度変動によって食品の一部が凍結す
る恐れがあるのに対し、本発明では例えば−３〜０℃の
範囲で真水が凍らない状態であるから、庫内の温度変動
があっても食品の一部が凍結する恐れがない。また、野
菜や果物、ケーキ類など０℃以下とすると凍結し著しく
傷んでしまう食品については、従来では０℃以下の温度
で保存することはできなかったが、本発明では、野菜や
果物、ケーキ類など０℃以下とすると凍結し著しく傷ん
でしまう食品についても、０℃以下の温度で凍結させる
ことなく保存することができる。本発明で言う「０℃以
下としても真水が凍らない状態を作り出し、この状態で
冷蔵を行う」とは、通常、真水が凍らない０℃以下の温
度域で冷蔵を行う意味であって、例えば、−３℃まで真
水が凍らないのであれば、−３℃〜０℃の温度範囲で冷
蔵を行う意味であるが、０℃以下としても真水が凍らな
い状態下であれば上述した庫内温度の変動を考慮して０
℃前後（例えば、−１℃〜＋１℃）の温度域で冷蔵を行
う場合も含まれる。

【００１８】本発明によれば、氷点降下により、食材を
０℃以下（例えば−３℃〜０℃の温度帯）で、凍結させ
ることなく保存することができる。この氷点降下によ
り、制菌性（特定の菌の増殖を抑えることを意味）及
び静菌性（菌の種類によらず増殖を抑えることを意味）
が向上する、霜がつきにくくなり水分の外部排出が減
る、食材の自己消化（酵素活動）が押さえられる、
酸化が抑えられる等の現象がおき、結果的に食材の鮮度
保持や風味保持が可能となる。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。

【００２０】図１は、本発明の一実施の形態に係る氷点
降下冷蔵装置を説明するための模式図である。

【００２１】本発明では、冷蔵装置１における庫内内壁
２に対して絶縁された金属製の各棚板１０に、棚板上面
から１ｃｍの距離にある空間に空間電位２００Ｖ〜５０
０Ｖを発生させるのに十分であり、かつ、周波数１００
Ｈｚ〜５０Ｈｚの交替電位を印可することによって、庫
内に所定の交替電場を発生させ、この所定の交替電場に
よって０℃以下としても真水が凍らない状態を作り出
し、この状態で通常０℃以下の庫内温度で冷蔵を行うこ
とを特徴とする。

【００２２】棚板上面から１ｃｍの距離における空間電
位が２００Ｖ未満であると電場が弱くなり、氷点降下効
果が得られない。空間電位が５００Ｖを越えても、氷点
降下効果の向上は見られない。棚板１０への印加電圧に
ついては、棚板の枚数（容積に比例）によって変化させ
る必要があり、棚板上面から１ｃｍの距離における空間
電位が２００Ｖ以上となるように、好ましくは２００Ｖ
〜５００Ｖとなるように、調整する。棚板間の空間１２
の空間電場（交替電場）の強さは交流用の検電器（例え
ば、（株）マルチ社製：マルチＶ６００など）によって
測定できる。

【００２３】交替電場の周波数は１００Ｈｚ以下とする
必要がある。１００Ｈｚ越えると氷点降下効果が得られ
ない。氷点降下効果を高くする観点からは１００Ｈｚ〜
７０Ｈｚ、１００Ｈｚ〜８０Ｈｚ、１００Ｈｚ〜９０Ｈ
ｚが好ましい。なお、周波数の変動幅を考慮すると、設
定周波数の上限値は９５Ｈｚ程度が好ましい。周波数を
５０Ｈｚ未満とすると、効果が低減し、コスト増とな
る。周波数の調整は、周波数変換器によって行うことが
できる。周波数変換器を入れると、周波数調整により最
大の氷点降下効果が得られる。周波数変換器は通常、図
１における一次低周波側（例えば一次低周波側の両線の
間、例えば２６の位置）に入れる。

【００２４】例えば、各棚板上面（下面であっても良
い）に対し垂直方向に１ｃｍの距離における空間電位２
００Ｖ〜５００Ｖで、周波数が５０Ｈｚ〜６０Ｈｚ場
合、約−２℃〜０℃の温度帯で真水が凍らない状態を作
り出すことができる。この真水が凍らない−２℃〜０℃
の温度帯で冷蔵を行ことによって、食材を−２℃〜０℃
の温度帯で、凍結させることなく保存することができ
る。周波数が７０Ｈｚ場合、約−３℃〜０℃の温度帯で
真水が凍らない状態を作り出すことができる。周波数が
８０Ｈｚ場合、約−３．５℃〜０℃の温度帯で真水が凍
らない状態を作り出すことができる。周波数が９０Ｈｚ
場合、約−４℃〜０℃の温度帯で真水が凍らない状態を
作り出すことができる。周波数が１００Ｈｚ場合、約−
４．５℃〜０℃の温度帯で真水が凍らない状態を作り出
すことができる。

【００２５】氷点降下効果は、主として交替電位（電
圧）及びその周波数によって得られるが、棚板の枚数や
棚板の面積、棚板の間隔等によって影響を受けて、氷点
降下効果の程度（レベルが）変化する。棚板間隔Ｓは、
５〜４０ｃｍ程度が好ましく、１０〜３０ｃｍ程度がさ
らに好ましく、１０〜２０ｃｍ程度がより好ましい。通
常容積の業務用冷蔵庫（４００〜２０００リットル程
度）の場合における標準的な棚板の枚数や棚板の面積
で、棚板間隔が１０〜２０ｃｍの場合であれば、棚板１
０への印加電圧は、ＡＣ５００Ｖ〜１０００Ｖで十分氷
点降下効果が得られる。この場合、氷点降下効果を高め
る観点からは、好ましくはＡＣ８００Ｖ〜１０００Ｖで
ある。ＡＣ５００Ｖ未満であると電場が弱くなり、氷点
降下効果が得られない。プレハブ冷蔵庫（１坪〜３０坪
程度）の場合は、例えば、面積６０ｃｍ×１８０ｃｍの
棚板を棚板間隔３０〜４０ｃｍで４〜５枚程度有する金
属製ラックを庫内に配設する場合であれば、棚板１０へ
の印加電圧は、ＡＣ１０００Ｖ〜２０００Ｖがよい。Ａ
Ｃ１０００Ｖ未満であると十分な氷点降下効果が得られ
ない。ＡＣ２０００Ｖより電圧を上げても効果は変わら
ない。また、通常の冷蔵庫本体の耐絶縁性からみて、Ａ
Ｃ２０００Ｖを越える電圧を印可することは危険であり
実用に不適である。プレハブ冷蔵庫の容積が大きく、金
属製ラックを庫内に複数設置する場合、金属製ラック毎
に交替電位供給装置をそれぞれ設置する必要がある。１
台の交替電位供給装置に接続する棚板が多すぎると、電
圧降下によって十分な氷点降下効果が得られなくなる。
なお、上述した通常容積の業務用冷蔵庫等の場合であっ
て、二次高圧側の二次高圧線（導電線）２３上における
電圧値がＡＣ５００Ｖ〜２０００Ｖの場合、棚板による
電圧降下によって棚板上の電位は１００Ｖ程度低下す
る。

【００２６】本発明の第二の特徴は、所定の構成の氷点
降下冷蔵装置にある。交替電位供給装置２０におけるト
ランス２１の二次高圧側の一極２２ａは、抵抗等を介在
させずに直接棚板１０に接続する。棚板１０に接続する
二次高圧側の一極２２ａに抵抗を介在させると、抵抗に
よる電圧降下によって棚板上の電位が低下し、氷点降下
効果が低下する。本装置では、二次高圧側の一極２２ａ
及び棚板１０上の電流は、ゼロ又は測定できないくらい
微弱である。すなわち、交流による交替電位はあって
も、電流が流れていないことが本装置の特徴である。二
次高圧側の一極２２ａに直接接続された棚板１０と、二
次高圧側の他の一極２２ｂにコンデンサ２４及び抵抗２
５を介して接続されている外壁４との間に形成される交
替電場によって氷点降下効果が得られると考えられる。
本装置は、電気回路上、棚板１０と外壁４との間に一種
のコンデンサを形成する構造であると考えられる。

【００２７】二次高圧側の二次高圧線２３は、棚板１０
すべてに、直接接続する。つまり、本願発明は、二次高
圧側の両極を棚板に交互に接続して交流を印加する方式
（例えば二次高圧側の一極２２ａを１，３，５…段目の
棚板に直接接続し、二次高圧側の他極２２ｂを２，４，
６…段目の棚板に直接接続して交流を印加する方式）
や、二次高圧側の一極を１，３，５…段目の棚板に接続
し、２，４，６…段目の棚板をアースする方式とは異な
る。これらの方式では、本願発明のような氷点降下効果
は得られていない。二次高圧線２３は最短で棚板１０に
配線し、ループさせないことが好ましい。電磁波の発生
を防止し、周辺の電子機器に与える悪影響を避けるため
である。

【００２８】トランスの二次高圧側の他の一極２２ｂ
は、コンデンサ２４及び抵抗２５を介して外壁４に接続
し、外壁４を大地にアースすると、交替電場の強さが大
きくなる。トランスの二次高圧側の他の一極２２ｂを、
コンデンサ２４及び抵抗２５を介さずに直接外壁４に接
続すると、ショーとしたとき危険である。また、外壁４
を介して大地にアースする二次高圧側の他の一極２２ｂ
に介在させた抵抗２５によって、万一、棚板１０と外壁
４に同時に手を触れた場合であっても感電しにくくなる
ので、安全上好ましい。一般に女性の場合５ｍＡで電流
を感じ、男性の場合８ｍＡで電流を感じるので、５ｍＡ
未満とすることが好ましい。例えば、抵抗２５を５ＭΩ
とした場合、電流は２ｍＡ以下となり、電流を感じたり
感電したりすることがない。これらのことから、前記抵
抗２５の抵抗値は、３．９〜５ＭΩ程度が好ましい。コ
ンデンサの容量は、万一瞬間電流（過大電流）が流れた
場合コンデンサがパンクして電流を遮断させる観点、及
び二次高圧側に高周波がまれに流れる可能性を阻止する
観点から、０．０１〜０．０３ＭＦ（メガファラッド）
程度が好ましい。

【００２９】安全対策上（感電防止）の理由から、各ド
ア毎に電磁式のドアスイッチ（接点スイッチ）２７を取
りつける。これにより、ドアを開けると、リレー２８に
よって一次電源が遮断されることとなり、感電が防げ
る。２９は電源スイッチである。

【００３０】冷蔵装置本体の少なくとも金属製外壁４を
大地にアースすると、棚板１０の電位との相互作用によ
って氷点降下効果を高める作用がある。また、金属製外
壁４を大地にアースすると、金属製外壁４に漏電した場
合の感電が防げると共に、庫内内部の電場が外部に漏れ
るのを遮断し周辺の電子機器に与える悪影響を防止する
作用等がある。金属製外壁４を大地にアースしないと、
氷点降下効果が半減する。冷蔵装置本体の金属製外壁４
に加え、これと導通する又は導通しない金属製フレーム
（図示せず）などの金属部分についても、大地にアース
することができ、アースすることが好ましい。

【００３１】本発明において、金属製の棚板を庫内内壁
に対して絶縁するには、（１）庫内の金属製内壁２に、
絶縁部材５を庫内内壁全面に隙間なく貼る態様（図
１）、（２）庫内の金属製内壁に、絶縁部材を庫内内壁
全面に隙間なく貼ると共に、金属製棚板及びその金属製
支柱を庫内内壁に固定する部位に絶縁材を介在させる態
様（後述する図６に示す態様）、（３）庫内の金属製内
壁に対して空間を介して非接触で金属製棚板を設置し、
金属製支柱下部に絶縁部材を介在させる態様、（４）庫
内の金属製内壁に対して空間を介して非接触で金属製棚
板を設置し、棚板を絶縁性支柱で支持すると共に、導電
線で各棚板を配線する態様、（５）庫内内壁を絶縁性の
樹脂一体成形物等で形成する態様、などが挙げられる。
これらのうち、（２）の態様が最も好ましい。金属製の
棚板を庫内内壁に対して絶縁しないと、通常の場合、金
属製の庫内内壁は冷蔵装置本体や外壁に対して絶縁され
ていないので、金属製内壁から外壁を伝わって大地に電
流が流れ、交替電場が形成されず、氷点降下効果も得ら
れない。また、庫内内壁が金属製であって、庫内内壁が
冷蔵装置本体や外壁に対して絶縁されている場合、金属
製内壁２によって電圧降下が大きくなり氷点降下効果が
低下したり、氷点降下効果が得られなかったりする。金
属製の棚板は、庫内内壁だけでなく、冷蔵装置本体のす
べての部分（例えば、冷蔵装置本体の金属製外壁や金属
製フレーム等）に対して絶縁することは言うまでもな
い。

【００３２】庫内内壁が金属製である場合は、庫内の棚
板１０にのみ二次高圧側の一極２２ａを接続し、二次高
圧側の一極２２ａを金属製内壁２には接続していない。
これは、棚板１０と、金属製内壁２との双方に二次高圧
側の一極２２ａを接続すると、通常の場合、金属製の庫
内内壁は冷蔵装置本体や外壁に対して絶縁されていない
ので、金属製内壁から外壁を伝わって大地に電流が流
れ、交替電場が形成されず、氷点降下効果も得られない
からである。また、庫内内壁が金属製であって、庫内内
壁が冷蔵装置本体や外壁に対して絶縁されている場合、
金属製内壁２によって電圧降下が大きくなり氷点降下効
果が低下したり、氷点降下効果が得られなかったりする
からである。

【００３３】庫内内壁全面は絶縁性であることが好まし
い。何等かの理由で絶縁が破れると、通常の場合、金属
製の庫内内壁は冷蔵装置本体や外壁に対して絶縁されて
いないので、金属製内壁から外壁を伝わって大地に電流
が流れ、交替電場が形成されないため、氷点降下効果が
生じない。また、何等かの理由で絶縁が破れると、庫内
内壁が金属製であって、庫内内壁が冷蔵装置本体や外壁
に対して絶縁されている場合、金属製内壁２によって電
圧降下が大きくなり氷点降下効果が低下したり、氷点降
下効果が得られなかったりする。同様に、冷蔵装置にお
ける庫内の金属製内壁を冷蔵装置本体から電気的に絶縁
することが好ましい。何等かの理由で絶縁が破れると、
冷蔵装置本体を介して大地に電流が流れてしまい、氷点
降下効果が消えてしまう。

【００３４】金属製の棚板は、板状、簀の子状、金網
状、板に貫通孔（穴）を開けたもの、板に窪みを設けた
ものなど、どのような態様であっても良い。例えば、図
７に示すように、板状の棚板１０（板厚０．８ｍｍのス
レンレス板）に、１ｃｍφの貫通孔１２を１ｃｍピッチ
で縦横に棚板全面に開けた棚板の場合、貫通孔によっ
て、冷気の循環が促されると共に、電場効果が向上す
る。さらに、棚板に突起を設けると電場効果が向上する
ので好ましい。突起高さは、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度、
好ましくは０．５ｍｍ前後であると、電場効果が向上す
る。例えば、図８に示すように、上記１ｃｍφの貫通孔
１２の円周縁に沿って０．５ｍｍ前後の突起１３を形成
すると、電場効果が著しく向上する。金属製の棚板の材
質は、業務用の場合、スレンレス又はスレンレスと同等
のものなどが好ましい。

【００３５】交替電位供給装置の回路図の詳細な一態様
を図２に示す。使用電源３０は、特に限定されないが、
通常商用電源であるＡＣ１００Ｖ又は２００Ｖ、５０〜
６０Ｈｚを使用する。この場合、ＡＣ１００Ｖ及び２０
０Ｖの双方に対応可能な構成とすることが好ましい。高
圧トランス２１の二次側の一極２２ａの最大出力電圧
は、ＡＣ２０００Ｖであり、スライダック２６により０
〜２０００Ｖの範囲で連続可変できるようになってい
る。通常使用する出力電圧は、ＡＣ５００〜１０００Ｖ
である。高圧トランス２１の一次側の電流は、使用電源
１００Ｖ時で、二次側出力電圧１０００Ｖ時に、二次側
をショートさせて測定した場合、２０ｍＡ（ミリアンペ
ア）である。使用電源１００Ｖ時で、二次側出力電圧２
０００Ｖ時には、４０ｍＡ（ミリアンペア）である。ア
ース抵抗２５は、５ＭΩ（メガオーム）である。アース
コンデンサー２４は、０．０１ＭＦ（メガファラッド）
（２．５ｋＶ時）である。使用電力は、最大で５Ｗ／時
である。

【００３６】安全対策上（感電防止）の理由から、各ド
ア毎に電磁式のドアスイッチ（接点スイッチ）２７を取
りつける。これにより、ドアを開けると、リレー２８に
よってリレー接点２８’が開放され一次電源が遮断され
ることとなり、感電が防げる。通電（青色）ランプ３１
は、通電状態を示す。電源を切った場合、またドアを開
けた時消灯する。警報（赤色）ランプ３２は、警報を示
し、通常は消灯している。ブレーカー（電源スイッチ兼
用）が作動した時、これと連動してスイッチ３４が閉
じ、赤色ランプ３２が点灯して警報を出す。ブレーカー
（電源スイッチ兼用）としては、例えば、ＣＰ−３２Ｖ
Ｍ／１Ｋ（富士電機社製）を使用できる。なお、図２に
おいて、ＴＢは接続端子を示し、ＴｈＦは温度ヒューズ
を示し、３５の部分は交流電圧計を示す。上記交替電位
供給装置は、商用電源（ＡＣ１００Ｖ又は２００Ｖ、５
０〜６０Ｈｚ）を高圧トランスにより昇圧し、二次側の
一極２２ａに５００Ｖ〜２０００Ｖ、５０〜６０Ｈｚの
交替電位を発生させる。

【００３７】図３は、交替電位供給装置の外観の一態様
を示す斜視図である。ブレーカー（電源スイッチ兼用）
３３、通電（青色）ランプ３１、警報（赤色）ランプ３
２、については図２で説明したのと同様である。出力コ
ード２３’は高圧トランス２１の二次側の一極２２ａに
接続された二次高圧線２３を絶縁被覆したものであり、
アース端子３６は高圧トランス２１の二次側の他の一極
２２ｂに抵抗２５及びコンデンサ２４を介して接続され
ている。二次側電圧の調整は、電圧調整つまみ３７を設
ける場合は、この電圧調整つまみ３７でスライダック２
６を調整することによって、調整する。電圧調整つまみ
３７を設けない場合は、例えばケース下部のビスを外
し、マイナスドライバーでスライダックを調整すること
によって、二次側電圧を調整する。二次側電圧はメータ
ー３８の指針にて確認することができる。ケースサイズ
は、例えば幅２６５〜２８０ｍｍ×奥行き９５〜１００
ｍｍ×高さ１５０〜１８５ｍｍ程度である。重量は３ｋ
ｇ程度である。

【００３８】図４は、業務用冷蔵庫（２ドア〜６ドア）
に、交替電位供給装置２０を設置した態様を示す部分断
面図である。図５は、プレハブ冷蔵庫（１坪〜３０坪程
度）に、交替電位供給装置２０を設置した態様を示す部
分断面図であり、金属製の棚板１０（例えば、直径３〜
５ｍｍ程度の丸棒材を２ｃｍ間隔で平行に配してなる棚
板）及び金属製の棚板支柱１１からなる金属製ラック１
４を庫内に複数設置し、各金属製ラック１４毎に交替電
位供給装置２０を設置している。棚板支柱１１の下部は
絶縁材を介して床面に設置されている。図４及び図５に
示すように、交替電位供給装置２０は、通常冷蔵庫上部
に設置する。交替電位供給装置２０は、同装置から発生
する電磁波による温度調整用マイコンの誤動作防止のた
め、冷蔵庫の温度調整用マイコン部分から２０ｃｍ以上
離して設置する必要がある。二次高圧線２３は最短で棚
板１０に配線し、ループさせないことが好ましい。電磁
波の発生を防止し、この電磁波による周辺電子機器等へ
の悪影響を避けるためである。上記図４及び図５におけ
る他の部位については、図１及び図２と同一番号を付し
て説明を省略する。また、これらの図面において、絶縁
シート（絶縁材）５との金属製外壁４との間の内壁や断
熱材等は省略して描いてある。

【００３９】図６に示すように、一般的な業務用冷蔵庫
は、スレンレス製の外壁４（外部鋼板）とスレンレス製
の内壁２（内部鋼板）との間に、断熱材３を介在させた
構造となっている（内壁と外壁は通常絶縁されていな
い）。内壁及び外壁をスレンレス製とすることで、腐蝕
しにくく、清掃も容易である。本発明を、通常の業務用
冷蔵庫に改良を施して適用する場合、以下のようにして
改良を施せばよい。まず、スレンレス製の庫内内壁２に
は、絶縁シート５（例えば３ｍｍ厚の塩化ビニルシート
又は塩化ビニル板）を庫内内壁全面に隙間なく貼る。次
に、絶縁材からなる角材６（例えば１０ｍｍ厚の塩化ビ
ニル製角材）を庫内内壁２にネジ７等によって固定す
る。ネジ７等の頭部はコーキングする。次に、スレンレ
ス製の棚受支柱１１を絶縁材からなる角材６にネジ８等
によって固定する。スレンレス製の棚受支柱１１に二次
高圧線（導電線）２３の端部に設けた圧着端子２３ａを
ネジ８等によって圧着して接続する。棚受支柱１１に設
けたスレンレス製の棚受金具１３でスレンレス製の棚板
１０を保持（支持）する。二次高圧線２３から、棚受支
柱１１及び棚受金具１３を介して各棚板１０に交替電位
を供給する。何等かの理由で絶縁が破れると、大地に電
流が流れてしまい、効果が消えるので、上記のような絶
縁加工が極めて重要である。本発明は、通常の業務用冷
蔵庫に改良を施して適用できる。つまり、通常の業務用
冷蔵庫内の雰囲気を変え、氷点降下効果が得られる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００４１】実施例１及び比較例１〜２ 上記図１〜４、６、７に示した構造を有する氷点降下冷
蔵装置を用い、各棚板にＡＣ１０００Ｖ、かつ、周波数
５０Ｈｚの交替電位を印可し、庫内の温度を０℃に設定
した。なお、棚板間隔２０ｃｍ、容積２０００リット
ル、棚板８枚とした。庫内の棚板上に、真水を入れたコ
ップを載せ、一昼夜観察した。庫内設定温度が０℃であ
っても夜間には庫内温度は−３℃に達した。その結果、
真水を入れたコップの水は凍らなかった。ただし、−
２．６℃で薄氷が発生した。また、庫内温度−２．５℃
〜０℃の範囲内で食材を凍結させることなく保存できる
ことを確認し、特に、野菜や果物、ケーキなど０℃以下
とすると凍結し著しく傷んでしまう食品を鮮度や風味を
損なうことなく０℃以下の温度域で保存できることを確
認した。比較例１として、各棚板に交替電位を印可する
ことなく、庫内の温度を０℃に設定した。庫内の棚板上
に、真水を入れたコップを載せ、一昼夜観察した。その
結果、真水を入れたコップの水は１２時間程度で完全に
凍ってしまい、ずっと凍ったままであった。また、比較
例２として、図１において、（１）棚板１０と、金属製
内壁２との双方に二次高圧側の一極２２ａを接続した場
合、（２）トランスの二次高圧側の他の一極２２ｂを、
コンデンサ２４及び抵抗２５を介して外壁４に接続しな
い場合、（３）金属製外壁４を大地にアースしない場
合、（４）トランスの二次高圧側の他の一極２２ｂを絶
縁封鎖した場合、について、実施例１と同様として試験
を行った結果、本発明のような氷点降下効果は得られな
かった。

【００４２】実施例２ 上記実施例１と同じ装置を用い、各棚板にＡＣ１０００
Ｖ、かつ、周波数９５Ｈｚの交替電位を印可し、庫内の
温度を−３℃に設定した。庫内の棚板上に、真水を入れ
たコップを載せ、一昼夜観察した。その結果、真水を入
れたコップの水は凍らなかった。ただし、−３．５℃で
薄氷が発生した。

【００４３】比較例３ トランスの二次高圧側の一極２２ａは、抵抗（５ＭΩ）
を介して棚板に接続し、かつ、トランスの二次高圧側の
他の一極２２ｂは、コンデンサ２４及び抵抗２５を介さ
ずに直接大地にアースし、二次高圧側の一極２２ａに５
００Ｖ〜２０００Ｖの定電位（直流電位）又は交替電位
を印可したこと以外は、実施例１と同様として試験を行
った。庫内の温度を０℃に設定し、庫内の棚板上に、真
水を入れたコップを載せ、一昼夜観察した。その結果、
真水を入れたコップの水は完全に凍ってしまい、氷点降
下効果は得られなかった。

【００４４】比較例４ 二次高圧側の一極２２ａを直接１，３，５…段目の棚板
に接続し、二次高圧側の他極２２ｂを直接２，４，６…
段目の棚板に接続して交流を印加したこと以外は、実施
例１と同様として試験を行った。庫内の温度を０℃に設
定し、庫内の棚板上に、真水を入れたコップを載せ、一
昼夜観察した。その結果、真水を入れたコップの水は完
全に凍ってしまい、氷点降下効果は得られなかった。

【００４５】比較例５ 二次高圧側の一極２２ａを１，３，５…段目の棚板に接
続し、２，４，６…段目の棚板をアースする方式とし、
二次高圧側の他の一極２２ｂは、コンデンサ２４及び抵
抗２５を介さずに直接大地にアースして、交流を印加し
たこと以外は、実施例１と同様として試験を行った。庫
内の温度を０℃に設定し、庫内の棚板上に、真水を入れ
たコップを載せ、一昼夜観察した。その結果、真水を入
れたコップの水は完全に凍ってしまい、氷点降下効果は
得られなかった。

【００４６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。

【００４７】例えば、棚板上に印加される交替電位の電
位及び周波数は本発明の効果が得られる範囲内で適宜調
整できる。なお、本発明は、食材に限らず、人体や動物
の遺体等の保存等にも利用可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、庫
内に所定の交替電場を形成することによって、０℃以下
で真水が凍らない状態を作り出し、この状態で冷蔵を行
うことができる。これにより、食材を０℃以下の温度
で、凍結させることなく保存することができる。本発明
では例えば−３〜０℃の範囲で真水が凍らない状態を作
り出せるので、多種の食品をより低温で一緒に保存する
ことができる。特に本発明では、野菜や果物、ケーキ類
など０℃以下とすると凍結し著しく傷んでしまう食品に
ついても、０℃以下の温度で凍結させることなく保存す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る氷点降下冷蔵装置
を説明するための模式図である。

【図２】本発明の交替電位供給装置の回路図の詳細な一
態様を示す図である。

【図３】本発明の交替電位供給装置の外観の一態様を示
す斜視図である。

【図４】業務用冷蔵庫に交替電位供給装置を設置した態
様を示す部分断面図である。

【図５】プレハブ冷蔵庫に交替電位供給装置を設置した
態様を示す部分断面図である。

【図６】金属製の庫内内壁に対して金属製の棚板を絶縁
する一態様を示す図であり、図６（１）は部分断面図、
図６（２）は部分正面図である。

【図７】本発明の氷点降下冷蔵装置における棚板の一態
様を説明するための斜視図である。

【図８】本発明の氷点降下冷蔵装置における棚板の他の
態様を説明するための部分断面図である。

【符号の説明】

１ 冷蔵装置 ２ 庫内内壁 ３ 断熱材 ４ 外壁 ５ 絶縁シート １０ 金属製の棚板 １１ 棚受支柱 １３ 棚受金具 ２０ 交替電位供給装置 ２１ トランス ２２ａ二次側の一極 ２２ｂ二次側の他極 ２４ コンデンサ ２５ 抵抗 ２６ スライダック ２７ ドアスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉村 敬一郎 横浜市金沢区平潟町31−２ 八景ハイム 605 (72)発明者 日下部 慧 東京都足立区谷中１−21−８−505 Ｆターム(参考） 3L045 AA02 BA01 LA12 NA15

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷蔵装置における少なくとも庫内内壁に
   対して電気的に絶縁された金属製の各棚板に、各棚板上
   面から１ｃｍの距離にある空間に空間電位２００Ｖ〜５
   ００Ｖを発生させるのに十分であり、かつ、周波数１０
   ０Ｈｚ〜５０Ｈｚの交替電位を印可することによって、
   庫内に所定の交替電場を発生させ、この所定の交替電場
   によって０℃以下としても真水が凍らない状態を作り出
   し、この状態で冷蔵を行うことを特徴とする氷点降下冷
   蔵装置。
2. 【請求項２】 冷蔵装置における庫内の内壁を冷蔵装置
   本体の少なくとも外壁から電気的に絶縁し、冷蔵装置本
   体の少なくとも外壁を大地にアースすると共に、 トランスの二次高圧側の一極を、庫内内壁に対して電気
   的に絶縁された金属製の棚板にのみ直接接続し、 トランスの二次高圧側の他の一極を、コンデンサ及び抵
   抗を介して前記外壁に接続し、 トランスの一次低圧側の両端に交流電源を接続してなる
   装置であって、 前記棚板に、棚板上面から１ｃｍの距離にある空間に空
   間電位２００Ｖ〜５００Ｖを発生させるのに十分であ
   り、かつ、周波数１００Ｈｚ〜５０Ｈｚの交替電位を印
   可することによって、庫内に所定の交替電場を発生さ
   せ、この所定の交替電場によって０℃以下としても真水
   が凍らない状態を作り出し、この状態で冷蔵を行うこと
   を特徴とする氷点降下冷蔵装置。
3. 【請求項３】 周波数１００Ｈｚ〜６５Ｈｚの交替電位
   を印可することを特徴とする請求項１又は２記載の氷点
   降下冷蔵装置。
4. 【請求項４】 トランスの二次高圧側の周波数を変換す
   る周波数変換器を具備することを特徴とする請求項２又
   は３記載の氷点降下冷蔵装置。
5. 【請求項５】 棚板の表面に貫通孔を設けたことを特徴
   とする請求項１から４のいずれかに記載の氷点降下冷蔵
   装置。
6. 【請求項６】 棚板の表面に突起を設けたことを特徴と
   する請求項１から５のいずれかに記載の氷点降下冷蔵装
   置。
7. 【請求項７】 ドアの開閉に応じて、トランスの一次低
   圧側の交流電源を通電・遮断するドアスイッチを設けた
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の氷
   点降下冷蔵装置。
8. 【請求項８】 氷点降下冷蔵装置に使用される交替電位
   供給装置であって、 トランスの一次低圧側の両端に交流電源を供給する手段
   と、 トランスの二次高圧側の一極に接続され、庫内内壁に対
   して電気的に絶縁された金属製の棚板にのみ直接接続さ
   れる二次高圧線を絶縁被覆した出力コードと、 トランスの二次高圧側の他の一極に、コンデンサ及び抵
   抗をこの順で介して接続されたアース端子と、 を有することを特徴とする氷点降下冷蔵装置用交替電位
   供給装置。
9. 【請求項９】前記トランスの二次高圧側の一極における
   電位を調整するためのスライダックもしくは可変抵抗器
   を有することを特徴とする請求項８記載の氷点降下冷蔵
   装置用交替電位供給装置。
10. 【請求項１０】 ドアの開閉に応じて、トランスの一次
    低圧側の交流電源を通電・遮断するドアスイッチを設け
    たことを特徴とする請求項８又は９記載の氷点降下冷蔵
    装置用交替電位供給装置。
11. 【請求項１１】 トランスの二次高圧側の周波数を変換
    する周波数変換器を具備することを特徴とする請求項８
    から１０のいずれかに記載の氷点降下冷蔵装置用交替電
    位供給装置。