特許 7213605 冷蔵保存庫およびその電場形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-19

(45)【発行日】2023-01-27

(54)【発明の名称】冷蔵保存庫およびその電場形成方法

(51)【国際特許分類】

   F25D 23/00 20060101AFI20230120BHJP

【ＦＩ】

F25D23/00 302Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022567777

(86)(22)【出願日】2022-08-04

(86)【国際出願番号】 JP2022029962

【審査請求日】2022-11-08

(31)【優先権主張番号】P 2021127953

(32)【優先日】2021-08-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520114203

【氏名又は名称】株式会社スーリヤ

(74)【代理人】

【識別番号】100125265

【弁理士】

【氏名又は名称】貝塚 亮平

(74)【代理人】

【識別番号】100097157

【弁理士】

【氏名又は名称】桂木 雄二

(72)【発明者】

【氏名】石黒 光一

【審査官】笹木 俊男

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１０６１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６９１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００８－００２８４０４（ＫＲ，Ａ）

【文献】実開昭５５－３１１１５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｄ １／００ ～ ３１／００

Ａ２３Ｌ ３／３２

Ｂ６５Ｄ ８８／００ ～ ８８／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

庫内に電場を形成するための平面電極部材を有する冷蔵保存庫であって、
前記庫内の一壁面にそれぞれ所定位置に配置され、それぞれが前記庫内の異なる空間に電場を形成可能な複数の平面電極部材と、
前記各平面電極部材に前記電場を形成するための高電圧を供給する高圧電源と、
前記高圧電源と前記複数の平面電極部材とを選択的に接続する複数の高圧接続スイッチと、
前記複数の高圧接続スイッチの各々が閉状態となる持続時間及び周期をそれぞれ任意に設定可能であり、前記複数の平面電極部材の少なくとも一部に対応する高圧接続スイッチの開閉を設定された前記持続時間及び周期に従って制御する接続制御部と、
を備え、
前記複数の平面電極部材、及び前記平面電極部材のそれぞれに接続された前記複数の高圧接続スイッチは、前記高圧電源に並列的に接続された
ことを特徴とする冷蔵保存庫。

【請求項2】

前記接続制御部はさらに前記複数の平面電極部材の全部あるいは一部を選択し、選択された平面電極部材に対して、前記設定された持続時間に従って前記複数の高圧接続スイッチの開閉を制御することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵保存庫。

【請求項3】

前記接続制御部は、前記複数の平面電極部材に対して所定の順序で前記持続時間ごとに高電圧を順次印加するように前記複数の高圧接続スイッチを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵保存庫。

【請求項4】

庫内に電場を形成するための平面電極部材を有する冷蔵保存庫の電場形成方法であって、
前記冷蔵保存庫が、前記庫内の一壁面にそれぞれ所定位置に配置され、それぞれが前記庫内の異なる空間に電場を形成可能な複数の平面電極部材と、前記各平面電極部材に前記電場を形成するための高電圧を供給する高圧電源と、前記高圧電源と前記複数の平面電極部材とを選択的に接続する複数の高圧接続スイッチと、前記複数の高圧接続スイッチの開閉を制御する接続制御部と、を有し、
前記複数の平面電極部材、及び前記平面電極部材のそれぞれに接続された前記複数の高圧接続スイッチは、前記高圧電源に並列的に接続され、
前記接続制御部は、前記複数の高圧接続スイッチの各々が閉状態となる持続時間及び周期をそれぞれ任意に設定可能であり、
前記接続制御部は、前記複数の平面電極部材の少なくとも一部に対応する高圧接続スイッチの開閉を前記設定された持続時間及び周期に従って制御することで前記平面電極部材により所望の電場を前記庫内に形成する
ことを特徴とする冷蔵保存庫の電場形成方法。

【請求項5】

前記持続時間又は前記周期は、すべての高圧接続スイッチが開状態となるインターバルが前記周期内に含まれるように設定され、
前記接続制御部は、前記複数の平面電極部材の少なくとも一部に対応する高圧接続スイッチの開閉を設定された前記持続時間、インターバル、及び周期に従って制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵保存庫。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電場内で食品などを冷蔵保存することで鮮度を長期間維持することができる冷蔵保存庫に係り、特に冷蔵保存庫内の電場形成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

冷蔵庫内に形成された電場空間に食品を保存すると食品の分子が電場により振動し、冷蔵室内の温度を氷点下数度程度にまで下げても非凍結状態を維持することができる。この現象を利用して食品の鮮度を長期間に渡って維持する冷蔵保存庫がこれまでに種々提案されている（特許文献１、２および３）。

【0003】

特に特許文献３には、比較的大型の冷蔵保存庫内に複数の対電極を設け、１台の電圧発生装置と複数の対電極との間の電気的接続を切替スイッチにより順次切り替える装置構成が開示されている。特許文献３によれば、切替スイッチによりたとえば数秒間隔で電気的接続を順次切り替えることで、比較的大型の冷蔵保存庫であっても複数の電圧発生装置を備える必要がなくなり、消費電力の低減を達成できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－２１５０７４号公報

【文献】特許第３８６２０８５号公報

【文献】特開２０２０－１０６１５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した冷蔵庫内に電場空間を形成するために、庫内の電極にはたとえば２５００Ｖ～７０００Ｖ程度の高電圧が印加される。このために、特許文献３に開示された冷蔵保存庫に用いられる切替スイッチは、高電圧を数秒間隔で順次切り替える動作に耐えうるスペックが要求される。このような切替スイッチとしては、通常、高度に絶縁され、接点が接触抵抗の低い長寿命の材料で構成された電磁リレーが使用される。

【0006】

しかしながら、このような電磁リレーは一般に高価であるから、できるだけ長期間使用することが望ましいが、特許文献３のように数秒程度の間隔で切り替える動作ではリレーの頻繁な接点開閉が発生し十分な長寿命を達成できない。

【0007】

また保存庫内の対象物を非凍結状態に維持するには、対象物が載置された空間に、常時ではなくとも、ある程度の周期で電場を形成する必要があり、電場の持続時間や電場形成周期は非凍結状態を維持するための重要なパラメータである。特許文献１－３では、断続的な電場形成における電場持続時間および電場形成周期について認識されておらず、安定的な非凍結状態を維持する手段を提供していない。

【0008】

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、比較的大型の冷蔵保存庫において、電場を順次形成する接続切替の頻度抑制と非凍結状態の安定化とを共に達成できる冷蔵保存庫およびその電極駆動方法を提供することにある。

【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、本発明の一態様による冷蔵保存庫は、庫内に電場を形成するための平面電極部材を有する冷蔵保存庫であって、前記庫内の一壁面にそれぞれ所定位置に配置された複数の平面電極部材と、前記各平面電極部材に前記電場を形成するための高電圧を供給する高圧電源と、前記高圧電源と前記複数の平面電極部材とを選択的に接続する複数の高圧接続スイッチと、前記複数の高圧接続スイッチの各々が閉状態となる持続時間及び周期を設定可能であり、前記複数の平面電極部材の少なくとも一部に対応する高圧接続スイッチの開閉を設定された前記持続時間及び周期に従って制御する接続制御部と、を備え、前記複数の平面電極部材、及び前記平面電極部材のそれぞれに接続された前記複数の高圧接続スイッチは、前記高圧電源に並列的に接続され、前記接続時間は、設定された前記周期で前記電場形成が繰り返されることで前記冷蔵保存庫内の対象物が凍結しない長さのうち、前記高圧接続スイッチの開閉回数ができるだけ少なくなる時間の長さに設定されたことを特徴とする。
複数の平面電極部材に対して庫内の電場を形成するための高電圧を印加する持続時間を設定することができるために、庫内の冷蔵対象物を凍結させることなく高圧接続スイッチの開閉回数を抑制することが可能となる。これにより比較的大型の冷蔵保存庫において、電場を順次形成する接続切替の頻度抑制と非凍結状態の安定化とを共に達成することができる。
本発明の一態様によれば、前記接続制御部はさらに前記複数の平面電極部材の全部あるいは一部を選択し、選択された平面電極部材に対して、前記設定された持続時間に従って前記複数の高圧接続スイッチの開閉を制御することができる。複数の平面電極部材の全部あるいは一部に対して選択的に高電圧を持続時間に従って印加できるので、庫内の所望位置の空間に電場を形成することが可能となる。
本発明の一態様によれば、前記接続制御部は、前記複数の平面電極部材に対して所定の順序で前記持続時間ごとに高電圧を順次印加するように前記複数の高圧接続スイッチを制御することができる。持続時間を設定することで、庫内の冷蔵対象物を凍結させることなく高圧接続スイッチの開閉回数を抑制することができる。
上記目的を達成するために、本発明の一態様による冷蔵保存庫の電場形成方法は、庫内に電場を形成するための平面電極部材を有する冷蔵保存庫の電場形成方法であって、前記冷蔵保存庫が、前記庫内の一壁面にそれぞれ所定位置に配置された複数の平面電極部材と、前記各平面電極部材に前記電場を形成するための高電圧を供給する高圧電源と、前記高圧電源と前記複数の平面電極部材とを選択的に接続する複数の高圧接続スイッチと、前記複数の高圧接続スイッチの開閉を制御する接続制御部と、を有し、前記複数の平面電極部材、及び前記平面電極部材のそれぞれに接続された前記複数の高圧接続スイッチは、前記高圧電源に並列的に接続され、前記接続制御部は、前記複数の高圧接続スイッチの各々が閉状態となる持続時間及び周期を設定可能であり、前記接続時間は、設定された前記周期で前記電場形成が繰り返されることで前記冷蔵保存庫内の対象物が凍結しない長さのうち、前記高圧接続スイッチの開閉回数ができるだけ少なくなる時間の長さに設定され、前記接続制御部は、前記複数の平面電極部材の少なくとも一部に対応する高圧接続スイッチの開閉を前記設定された持続時間及び周期に従って制御することで前記平面電極部材により所望の電場を前記庫内に形成することを特徴とする。
複数の平面電極部材に対して庫内の電場を形成するための高電圧を設定された持続時間に従って順次印加することができ、庫内の冷蔵対象物を凍結させることなく高圧接続スイッチの開閉回数を抑制することができ、比較的大型の冷蔵保存庫において、電場を順次形成する接続切替の頻度抑制と非凍結状態の安定化とを共に達成することができる。

【発明の効果】

【0010】

上述したように、本発明によれば、比較的大型の冷蔵保存庫において、電場を順次形成する接続切替の頻度抑制と非凍結状態の安定化とを共に達成できる冷蔵保存庫を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態による冷蔵保存庫の回路構成を概略的に示すブロック図である。

【図2】本実施形態における高圧パネルおよび高圧接続スイッチの構成を模式的に示す図である。

【図3】本発明の第１実施例による冷蔵保存庫の回路構成を概略的に示すブロック図である。

【図4】本発明の第２実施例による冷蔵保存庫の回路構成を概略的に示すブロック図である。

【図5】本発明の第２実施例による冷蔵保存庫の高圧パネルアレイの駆動例を示す図である。

【図6】本発明の第３実施例による冷蔵保存庫の高圧パネルアレイの配置例を示す図である。

【図7】本発明に使用される高圧パネルの外観の一例を示す斜視図である。

【図8】図８Ａは図７に例示する高圧パネルの正面図、図８ＢはＩ－Ｉ線断面図、図８Ｃは背面図である。

【図9】図９Ａは図７に例示する高圧パネルにおける平面電極部材の正面図、図９ＢはＩＩ－ＩＩ線断面図である。

【図10】図７に例示する高圧パネルの構成を説明するための模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素は単なる例示であり、構成要素の形状、寸法およびそれらの間の比率等は本発明を説明するためのものであって本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨ではない。

【0013】

１．実施形態
図１において、冷蔵保存庫３００は筐体３０１からなり、その一内壁面に複数の高圧パネルＰが必要な枚数だけ必要な範囲に任意の形態で配列されている。筐体３０１は縦Ｌａ、横Ｌｂ、高さＨの直方体形状を有する導体から構成されているものとする。本実施形態では、説明を簡略化するために、ｍ×ｎ枚の高圧パネルＰ_１１～Ｐ_ｍｎが配列されて高圧パネルアレイ１００を形成しているものとする。言うまでもなく、高圧パネルＰの枚数および配置形態は任意であり、どの高圧パネルＰが筐体３０１内のどの位置にあるかが決定されておればよく、本実施形態のようなマトリクス形状に限定されるものではない。

【0014】

なお、詳しくは後述するが、各高圧パネルＰには２枚の平面電極部材２０１ａ、２０１ｂが設けられ、それぞれ別個にあるいは共通に高電圧が印加され、筐体３０１が接地されているものとする。以下、平面電極部材２０１ａ、２０１ｂを区別しない場合には、「平面電極部材２０１」と表記するものとする。高圧パネルＰの構成も本実施形態に限定されるものではなく、各高圧パネルＰに１枚の平面電極部材２０１が設けられた構成であってもよい。

【0015】

高圧電源４０１は高圧ケーブルを通して高圧接続スイッチ４０２に接続され、高圧接続スイッチ４０２は接続制御部４０３の制御に従って高圧電源４０１と各平面電極部材２０１との接続を所望の長さおよび所望のパターンで切り替えることができる。詳しくは後述するが、高圧接続スイッチ４０２は、任意の位置に設置された高圧パネルＰの平面電極２０１に対して高電圧（たとえば２５００～７０００Ｖ）を印加することができる。高電圧が印加された平面電極部材２０１の前方の空間には所定の電場Ｅが形成され、この電場Ｅ内に食品等を配置することで、上述したように冷蔵保存庫内の温度を氷点下数度程度に下げても非凍結状態を維持することができ、食品の鮮度を長期間に渡って維持することができる。

【0016】

図２に例示するように、冷蔵保存庫３００の庫内は床面３０２、側壁面３０３および天井面３０４を有し、高圧パネルＰ_１１～Ｐ_ｍｎが天井面３０４に配置されているものとする。任意の高圧パネルＰ_ｉｊ（ｉ＝１～ｍ、ｊ＝１～ｎ）における二枚の平面電極部材２０１ａおよび２０１ｂはそれぞれ高圧ケーブルで接続部４０４および４０５、高圧接続スイッチ４０２のスイッチＳＷ１およびＳＷ２を通して高圧電源４０１に接続されている。接続制御部４０３は所定パターンに従って高圧接続スイッチ４０２のスイッチＳＷ１およびＳＷ２のオン（ＯＮ）－オフ（ＯＦＦ）制御を行う。すなわち高圧接続スイッチ４０２のスイッチＳＷ１のみを閉じれば平面電極部材２０１ａだけに高電圧が印加され、スイッチＳＷ２のみを閉じれば平面電極部材２０１ｂだけに高電圧が印加され、スイッチＳＷ１およびＳＷ２の両方を閉じれば平面電極部材２０１ａおよび２０１ｂの両方に高電圧が印加される。なお、接続部４０５において各高圧パネルＰの二枚の平面電極部材２０１ａおよび２０１ｂが電気的に接続され、一枚の平面電極部材を構成することもできる。他の高圧パネルについても同様である。

【0017】

２．実施例
２．１）第１実施例
以下、筐体３０１の一内壁面である天井面３０４に６枚の高圧パネルＰが配列され、高圧パネルアレイ１００が構成されているものとする。上述したように各高圧パネルＰには２枚の平面電極部材２０１ａ、２０１ｂが設けられているが、ここでは２枚の平面電極部材２０１ａ、２０１ｂが接続され、各高圧パネルＰが１枚の平面電極部材２０１を形成しているものとする。したがって、６枚の高圧パネルＰの平面電極部材２０１が電磁リレーを用いたスイッチによりそれぞれ選択され得る。これ以外に、各高圧パネルＰの２枚の平面電極部材がそれぞれ電磁リレーを用いたスイッチにより選択されてもよい。

【0018】

図３に例示するように、高圧接続スイッチ４０２には、６枚の高圧パネルＰにそれぞれ対応する電磁リレーＲＬ_１～ＲＬ_６が設けられている。電磁リレーＲＬ_１～ＲＬ_６の共通端子は接続部４０４の対応する端子にそれぞれ接続され、接続部４０４は高圧パネルＰ側の接続部４０５と着脱可能に連結される。接続部４０４および４０５が連結すると、電磁リレーＲＬ_１～ＲＬ_６のそれぞれの共通端子が接続部４０４および４０５を通して対応する高圧パネルＰの平面電極部材２０１に接続される。電磁リレーＲＬ_１～ＲＬ_６の常開端子は高圧電源４０１に共通に接続されている。すなわち、図３に図示されているように、６枚の高圧パネルＰ、及び各高圧パネルＰに対応する電磁リレーＲＬ_１～ＲＬ_６は、高電圧電源４０１に並列的に接続される。したがって、たとえば電磁リレーＲＬ_１のコイル端子に電流を流す（励磁する）ことで接点が閉じ（閉状態）、対応する高圧パネルＰの平面電極部材２０１に高圧電源４０１から高電圧が印加される。他の電磁リレーＲＬ_２～ＲＬ_６についても同様である。以下、電磁リレーの接点が閉じた状態をＯＮ（閉）状態、開いた状態をＯＦＦ（開）状態という。このような高圧接続スイッチ４０２の各電磁リレーＲＬは接続制御部４０３によりそれぞれＯＮ－ＯＦＦ制御される。

【0019】

接続制御部４０３は、高圧接続スイッチ４０２の電磁リレーＲＬ_１～ＲＬ_６のＯＮ－ＯＦＦ順序を制御するスイッチ制御部４１０と、電磁リレーがＯＮ状態を持続する時間の長さ（閉持続時間Ｔ_ＯＮ）および周期（Ｔ）を任意に設定するためのＯＮタイマ４１１と、を有する。このような機能を有する接続制御部４０３は、コンピュータのプロセッサ上でプログラムを実行することにより実現することができる。

【0020】

本実施例によれば電磁リレーＲＬ_１～ＲＬ_６は所定の順序で順次選択され得る。電磁リレーＲＬ_１～ＲＬ_６がＴ_ＯＮ時間ごとに順次励磁され、電磁リレーＲＬ_６まで終了すると、最初の電磁リレーＲＬ_１に戻り、以下同様の順序で励磁されることで、６枚の高圧パネルＰの平面電極部材２０１に同様の順序で高電圧が順次印加される。

【0021】

電磁リレーを励磁してＯＮ状態が持続するＴ_ＯＮ時間と、各電磁リレーが次にＯＮ状態になるまでの期間（周期Ｔ）はＯＮタイマ４１１により設定される。ただし、本実施例ではＴ＝６×Ｔ_ＯＮである。Ｔ_ＯＮ時間は、その時間の間に平面電極部材２０１に高電圧が印加され、それによって対象物の環境に電場が形成される時間的な長さである。Ｔ_ＯＮ時間は、周期Ｔで電場形成が繰り返されることで冷蔵保存庫３００内の全ての対象物が凍結しない長さのうち、電磁リレーの接点開閉回数ができるだけ少なくなる時間の長さに設定され得る。Ｔ_ＯＮ時間が長すぎると、電界内にある対象物は凍結しないが、その他の対象物は凍結してしまう可能性が高くなる。逆にＴ_ＯＮ時間が短すぎると、電磁リレーの接点のＯＮ－ＯＦＦ動作が頻繁になることでリレーの寿命が短くなる。さらにＴ_ＯＮ時間が短いと電界内にある時間が短いために全ての対象物が凍結してしまう可能性がある。このように、冷蔵保存庫３００の大きさ、冷凍能力等に依存して、庫内の対象物を凍結することなく、しかも電磁リレーの寿命を長くする最適なＴ_ＯＮ時間が存在する。ＯＮタイマ４１１を用いて最適なＴ_ＯＮ時間を設定することができる。一例として冷蔵保存庫３００の筐体３０１が２０フィートコンテナである場合、Ｔ_ＯＮ時間を約３分に設定することで最適な非凍結状態を維持することができた。

【0022】

上述した例では、２枚の平面電極部材２０１を有する高圧パネルＰ毎に高電圧を印加するように高圧接続スイッチ４０２を制御するが、これに限定されるものではなく、たとえば各高圧パネルＰの２枚の平面電極部材２０１ａ，２０１ｂを別々に制御することもでき、その場合は２×６枚の平面電極部材２０１に１個ずつシーケンシャルに高電圧が印加される。なお、２枚の高圧パネル（すなわち４枚の平面電極部材）単位で、あるいはそれ以上の枚数の平面電極部材単位で、スイッチ制御部４１０が対応する電磁リレーＲＬを順次励磁することも可能である。なお、高圧パネルＰあるいは各平面電極部材２０１に高電圧を所定の順序で順次印加する方法だけでなく、ランダムに印加する方法も採用可能である。また、複数の電磁リレーＲＬが高電圧電源４０１に並列的に接続され、かつ閉持続時間Ｔ_ＯＮおよび周期Ｔを任意に設定できるので、すべての電磁リレーＲＬが励磁されない時間（インターバル）を挟んで、各電磁リレーＲＬを順次又はランダムに励磁されるように、閉持続時間Ｔ_ＯＮおよび周期Ｔを設定することも可能である。インターバルを設けることで、複数の電磁リレーＲＬの閉持続時間Ｔ_ＯＮおよび周期Ｔを、各電磁リレーＲＬに接続されたパネルＰの位置などに応じて最適に設定でき、また消費電力を抑えることができる。また、複数の電磁リレーＲＬから選択された２以上の電磁リレーを同時に励磁している時間（重複時間）を挟んで、各電磁リレーＲＬを順次又はランダムに励磁されるように、閉持続時間Ｔ_ＯＮおよび周期Ｔを設定することも可能である。重複時間を設けることで、複数の電磁リレーＲＬの閉持続時間Ｔ_ＯＮおよび周期Ｔを、各電磁リレーＲＬに接続されたパネルＰの位置などに応じて最適に設定できる。

【0023】

２．２）第２実施例
上述した第１および第２実施例では全ての高圧パネルあるいは平面電極部材２０１が順次選択されて高電圧が印加されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、高圧パネルアレイ１００あるいは全ての平面電極部材２０１の所望の部分領域だけを選択し、庫内で局所的に電場を形成することもできる。すなわち、高圧パネルアレイ１００の部分領域の平面電極部材２０１が上述した第１実施例と同様に順次選択されてもよい。

【0024】

図４に例示するように、高圧パネルアレイ１００、高圧電源４０１、高圧接続スイッチ４０２、および接続部４０４、４０５は、上記第１実施例と同様の構成を有する。従って、同様の機能を有する部材には同一参照番号あるいは同一参照符号を用いて詳細な説明は省略する。

【0025】

第２実施例における接続制御部４０３ａは、高圧パネルアレイ１００のどの領域の平面電極部材を選択して高電圧を印加するかを制御するスイッチ制御部４１０ａと、一つの平面電極部材２０１に高電圧が印加されるＯＮ時間の長さ（Ｔ_ＯＮ）および周期（Ｔ）を任意に設定するためのＯＮタイマ４１１と、を有する。このような機能を有する接続制御部４０３ａは、コンピュータのプロセッサ上でプログラムを実行することにより実現することができる。

【0026】

図４に示す例では、高圧パネルアレイ１００のうち部分アレイ１００ａが選択されたものとする。スイッチ制御部４１０ａは、選択された部分アレイ１００ａの平面電極部材２０１に対して高電圧を順次印加するように高圧接続スイッチ４０２の対応する電磁リレーを制御し、これによって高圧電源４０１からの高電圧が部分アレイ１００ａの平面電極部材２０１に順次印加される。

【0027】

部分アレイ１００ａの各平面電極部材２０１に高電圧が印加される時間の長さＴ_ＯＮは、第１と同様に、電場形成が繰り返されることで冷蔵保存庫３００内のターゲットとする対象物が凍結しない長さのうち、電磁リレーの接点開閉回数ができるだけ少なくなる時間の長さに設定される。したがって、冷蔵保存庫３００内のターゲット対象物が載置された空間の大きさ、冷凍能力等に依存して最適なＴ_ＯＮ時間が存在し、その最適解をＯＮタイマ４１１により設定することができる。

【0028】

また、高電圧は高圧パネルＰを単位とするだけでなく、１個の平面電極部材２０１を単位とすることもできる。また２枚の高圧パネル（すなわち４枚の平面電極部材）単位で、あるいはそれ以上の枚数の平面電極部材を単位とすることも可能である。

【0029】

図５に例示するように、上述したように本発明の第２実施例によれば、冷蔵保存庫３００内の天井面３０４に設けられた高圧パネルアレイ１００のうち部分アレイ１００ａのみが選択される。これにより部分アレイ１００ａを構成する複数の平面電極部材２０１のみに上述したように高電圧が順次印加され、それにより形成される電場空間内に冷蔵対象物Ｍを置くことで凍結を防止できる。

【0030】

２．３）第３実施例
上述した第１および第２実施例では冷蔵保存庫３００の１つの内壁面に高圧パネルＰを配置しているが、これに限定されるものではなく、複数の内壁面に配置しても良い。以下、冷蔵保存庫３００の複数の側壁面３０３に高圧パネルＰを配置した第３実施例について説明する。

【0031】

図６に例示するように、本発明の第３実施例による冷蔵保存庫３００は対向する側壁面３０３ａおよび３０３ｂにそれぞれ高圧パネルアレイ１００ａおよび１００ｂが設けられている。ここでは、高圧パネルアレイ１００ａの複数の高圧パネルＰあるいは平面電極部材２０１に対して個別に高電圧が印加され、高圧パネルアレイ１００ｂは共通に高圧電源４０１に接続されている。高圧パネルアレイ１００ａの各高圧パネルＰあるいは平面電極部材２０１に高電圧を順次印加する回路構成、すなわち高圧接続スイッチ４０２、接続制御部４０３および高圧電源４０１は、上述した第１、第２実施例と同様であるから説明は省略する。

【0032】

このように冷蔵保存庫３００の対向する側壁面３０３ａ，３０３ｂに高圧パネルアレイ１００ａ，１００ｂを配置した構成でも上述した本発明の第１実施例および第２実施例を適用可能である。なお、本発明による冷蔵保存庫３００は、天井面３０４あるいは側壁面３０３に高圧パネルアレイ１００を設置する構成に限定されるものではなく、床面３０２に設置することもできる。

【0033】

２．４）効果
上述したように、本発明の第１～第３実施例によれば、高圧パネルアレイ１００を構成する平面電極部材２０１の全部あるいは一部に対して高電圧を順次印加することができる。その際、ＯＮタイマ４１１を用いて高電圧印加時間の長さＴ_ＯＮを最適値に、すなわち電場形成が繰り返されることで冷蔵保存庫３００内のターゲットとする対象物が凍結しない長さのうち電磁リレーの接点開閉回数ができるだけ少なくなる時間の長さに、設定され得る。こうして、比較的大型の冷蔵保存庫において、電場を順次形成する接続切替の頻度抑制と非凍結状態の安定化とを共に達成可能となる。

【0034】

３．高圧パネルの例
上述した実施例では種々の形態の高圧パネルＰを用いることができる。以下、上記実施例で使用可能な高圧パネルＰの一例を説明する。

【0035】

図７を参照すると、上記実施例で使用される高圧パネルＰ_ｉｊは長さＬ、幅Ｗ、厚さＤの枠部材１０１のなかに２枚の平面電極部材２０１ａ、２０１ｂ（以下、適宜まとめて「平面電極部材２０１」と記す。）が固定され、枠部材１０１の前面を保護シート１０２で覆った構造を有する。言うまでもなく図７に示す構成は一例であり、長さＬ１、幅Ｗ、厚さＤの枠部材を単独で使用しても良いし、図示するように２個を連結させて使用しても良い。一例として、長さＬは２ｍ前後、幅Ｗは１ｍ前後、厚さＤは６ｃｍ前後であり、長さＬ１は９５～９７ｃｍである。たとえば、使用される冷蔵保存庫３００が２０フィートのコンテナであれば、高圧パネルＰ_ｉｊは長さＬ＝２０３５ｍｍ、幅Ｗ＝９４０ｍｍ、厚さＤ＝６０ｍｍであり、この高圧パネルを合計８枚使用することができる。

【0036】

なお、図７の紙面手前が電場形成側（あるいは表側）、紙面奥が冷蔵保存庫の壁面側（あるいは裏側）となる。以下、高圧パネルＰ_ｉｊの詳細な構成を説明する。

【0037】

図８において、枠部材１０１の枠内に２枚の平面電極部材２０１が固定され、平面電極部材２０１の表側に断熱樹脂板２０２が固定され、その上に枠部材１０１の全面を保護シート１０２が覆っている。枠部材１０１は例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等を用いて成形される。断熱樹脂板２０２は例えば板状に成形された発泡ポリウレタンからなり、その優れた断熱性により冷蔵保存庫内の低温環境から平面電極部材２０１を保護する。断熱樹脂板２０２の厚さｔ１は所定の断熱効果が得られる程度であればよく、ここでは発泡ポリウレタンを用いて１５ｍｍ程度である。

【0038】

保護シート１０２は冷蔵保存庫内の水滴、結露あるいは消毒液を用いた洗浄等から平面電極部材２０１を保護するために設けられており、たとえばポリカーボネート（ＰＣ）からなり厚さｔ２は約１ｍｍである。平面電極部材２０１は枠部材１０１の裏面（壁面）から所定距離ｄだけ離れた位置に裏面と平行になるように適当な固定手段（タッピングビス等）により固定される。なお所定距離ｄは４５～５０ｍｍ程度であり、ここではｄ＝４６ｍｍである。以下、平面電極部材２０１について詳述する。

【0039】

図９において、平面電極部材２０１は長さＬ２、幅Ｗ２の矩形状を有し、高電圧を印加するためのリード線２２０を有する矩形状の平面電極２１０と、平面電極２１０より各辺の長さが長い２枚の矩形状の樹脂板２１０ａおよび２１０ｂとからなる。詳しくは、平面電極２１０を樹脂板２１０ａおよび２１０ｂの中心付近に挟んで圧着し、これによってリード線２２０が露出した状態で平面電極２１０が樹脂板２１０ａおよび２１０ｂ内に閉じ込められ、平面電極２１０の外周から外側の樹脂板外周部２１１が形成される。なお一例として、長さＬ２は９０～９３ｃｍ、幅Ｗ２は９０ｃｍ前後である。

【0040】

平面電極２１０は樹脂板２１０内に封じ込められることで外部に露出することがなく、平面電極部材２０１として極めて取り扱いが容易になる。また樹脂で覆われているために外部環境の影響を受けにくくなり、高圧パネルの信頼性を向上させる。

【0041】

樹脂板外周部２１１には複数の貫通孔２１２が設けられ、これらの貫通孔２１２にタッピングビス１１３を通して平面電極部材２０１を枠部材１０１に固定する。平面電極２１０を樹脂板２１０ａおよび２１０ｂに挟んで圧着するだけで、固定するための樹脂板外周部２１１を同時に形成することができる。この圧着工程で貫通孔２１２を同時に形成することも可能である。ここでは貫通孔２１２が樹脂板外周部２１１の四隅および各辺の中央部に形成されている。なお、平面電極２１０は軽量で機械的および化学的に丈夫なステンレスメッシュで構成されることが望ましい。本実施形態では平面電極２０１の厚さは約０．５ｍｍである。また平面電極２１０を樹脂板２１０ａおよび２１０ｂに挟んで圧着して形成された平面電極部剤２０１の厚さｔ３はたとえば３ｍｍ程度である。樹脂板２０１ａおよび２０１ｂにはたとえばＡＢＳ樹脂を用いることができる。

【0042】

次に図１０を参照しながら枠部材１０１に平面電極部材２０１および断熱樹脂板２０２を取り付ける方法の一例を説明する。

【0043】

図１０に模式的に示すように、枠部材１０１の内壁１１０に囲まれた矩形状の裏側開口部は同じく矩形状の平面電極部材２０１を収容可能な面積を有する。さらに内壁１１０には枠部材１０１の裏面１１１から距離ｄだけ離れた位置に平面電極部材２０１を固定するための内側突出部１１２が形成されている。内側突出部１１２は枠部材１０１の内壁１１０の全周に設けられ、その矩形の表側開口部には後述するように断熱樹脂板２０２がはめ込まれる。

【0044】

平面電極部材２０１は枠部材１０１の内壁１１０に沿って裏側から内側突出部１１２上に載置され、樹脂板外周部２１１の貫通孔２１２を通してタッピングビス１１３により内側突出部１１２に固定される。これにより平面電極部材２０１を裏面１１１から所定距離ｄだけ離れた位置に確実に固定することが可能になる。平面電極２１０には高電圧が印加されるので平面電極部材２０１には脱落しない確実な固定が必要である。ここではタッピングビス１１３を内側突出部１１２の樹脂内にねじ込むことで平面電極部材２０１を簡単、軽量でかつ確実に固定する方法を例示したが、脱落しない確実な固定手段であればよく、たとえば内側突出部１１２を貫通したボルトナットを用いることもできる。

【0045】

こうして平面電極部材２０１が枠部材１０１の内側に固定されると、その上に表側開口部を通して断熱樹脂板２０２が重ねて配置される。断熱樹脂板２０２は、たとえば枠部材１０１の内側突出部１１２に凹部を形成し、そこにはめ込まれて固定されても良い。最後に断熱樹脂板２０２の上を含む枠部材１０１の全面を保護シート１０２で覆う。

【0046】

上述したように高圧パネル１０を構成することで、平面電極部材２０１が容易かつ確実に枠部材１０１に取り付け可能となり、さらに断熱樹脂板２０２および保護シート１０２により庫内の低温環境や洗浄時の消毒剤の影響から保護される。なお言うまでもなく、枠部材１０１、保護シート１０２、断熱樹脂板２０２、および樹脂板２１０ａ、２１０ｂは合成樹脂等の絶縁材料で形成される。

【0047】

上述したように、高圧パネルＰ_ｉｊは枠部材１０１内に平面電極部材２０１および断熱樹脂板２０２を取り付けた簡単な構造であり、上述したように製造が極めて容易である。また軽量であるから高圧パネルＰ_ｉｊを容易に移動させることができる。高圧パネルＰ_ｉｊを一壁面に配置するだけで平面電極２１０を所望の位置に容易に設置することができるので、冷蔵保存庫３００内の必要な空間に必要な電場Ｅを容易に形成することができる。

【0048】

高圧パネルＰ_ｉｊを一壁面に配列した冷蔵保存庫３００は、食品用の冷蔵保管庫に限らず、食品以外にも動物の血液や臓器あるいは微生物等、鮮度を長期間維持する必要があるものの冷蔵保管庫であれば、どのようなものにも適用することができる。

【0049】

なお既に述べたように、本実施例で使用される高圧パネルＰは図７～図１０の構成に限定されない。平面電極部材２０１として結露防止手段を設けたアルミニウム製の平板を高圧パネルＰとして使用してもよいし、アルミニウム製の板をそのまま高圧パネルとして使用することも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明は冷蔵庫、冷蔵コンテナ等の比較的大型の冷蔵保存庫内の電場形成に用いることができる。

【要約】

本発明の課題は、比較的大型の冷蔵保存庫において、電場を順次形成する接続切替の頻度抑制と非凍結状態の安定化とを共に達成できる冷蔵保存庫およびその電極駆動方法を提供することである。
庫内に電場を形成するための平面電極部材を有する冷蔵保存庫は、庫内の一壁面にそれぞれ所定位置に配置された複数の平面電極部材（２０１）と、各平面電極部材に電場を形成するための高電圧を供給する高圧電源（４０１）と、高圧電源と複数の平面電極部材とを選択的に接続する複数の高圧接続スイッチ（４０２）と、前記複数の高圧接続スイッチの各々が閉状態となる持続時間を設定可能であり、前記複数の平面電極部材の少なくとも一部に対応する高圧接続スイッチの開閉を前記設定された持続時間に従って制御する接続制御部（４０３）と、を備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】