JP2002333250A - 核磁気共鳴を利用した急速凍結庫 - Google Patents
核磁気共鳴を利用した急速凍結庫Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 核磁気共鳴を利用した急速凍結庫に関し、庫
内の広範囲に亘って核磁気共鳴を生じさせる。 【解決手段】 磁気強度が変動する変動磁場を発生させ
る一対の変動磁場発生手段４１と、この変動磁場の磁力
線に対し直交する方向から食品４４に所定周波数の電磁
波を放射する電磁波発生手段４２と、凍結庫４０内を冷
却する冷凍手段４３とを備え、変動磁場と電磁波とによ
り水素原子核に核磁気共鳴が発生して食品４４内に含ま
れる水分子の凍結温度が降下するのを利用して、食品４
４の通常の凍結温度より低い温度で食品４４を凍結させ
ることにより、庫内の広範囲に亘って核磁気共鳴を発生
させて、細胞膜を破壊せずに食品４４を冷凍でき、食品
４４の解凍後、冷凍前の細胞状態に復元でき、新鮮なま
までの冷凍食品を供することができる。
内の広範囲に亘って核磁気共鳴を生じさせる。 【解決手段】 磁気強度が変動する変動磁場を発生させ
る一対の変動磁場発生手段４１と、この変動磁場の磁力
線に対し直交する方向から食品４４に所定周波数の電磁
波を放射する電磁波発生手段４２と、凍結庫４０内を冷
却する冷凍手段４３とを備え、変動磁場と電磁波とによ
り水素原子核に核磁気共鳴が発生して食品４４内に含ま
れる水分子の凍結温度が降下するのを利用して、食品４
４の通常の凍結温度より低い温度で食品４４を凍結させ
ることにより、庫内の広範囲に亘って核磁気共鳴を発生
させて、細胞膜を破壊せずに食品４４を冷凍でき、食品
４４の解凍後、冷凍前の細胞状態に復元でき、新鮮なま
までの冷凍食品を供することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水分の分離や細胞
組織の破壊を抑制して生鮮食料品をその鮮度を損なわず
に凍結保存する核磁気共鳴を利用した急速凍結庫に関す
るものである。
組織の破壊を抑制して生鮮食料品をその鮮度を損なわず
に凍結保存する核磁気共鳴を利用した急速凍結庫に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の核磁気共鳴を利用した急
速凍結庫としては、特許第３０７４５６５号公報に開示
されているものがある。
速凍結庫としては、特許第３０７４５６５号公報に開示
されているものがある。
【０００３】以下、図面を参照しながら上記従来の核磁
気共鳴を利用した急速凍結庫について説明する。
気共鳴を利用した急速凍結庫について説明する。
【０００４】図９は、従来の凍結庫を示す概略内部構成
図である。図に示すように、凍結庫１は、周囲を断熱材
２で包覆された内部空間３を冷却する冷凍装置４、同内
部空間３に静磁場を発生させる静磁場発生手段５、及
び、後述する所定周波数の電磁波を照射するための電磁
波発生装置６とにより主に構成されている。
図である。図に示すように、凍結庫１は、周囲を断熱材
２で包覆された内部空間３を冷却する冷凍装置４、同内
部空間３に静磁場を発生させる静磁場発生手段５、及
び、後述する所定周波数の電磁波を照射するための電磁
波発生装置６とにより主に構成されている。
【０００５】冷凍装置４は、内部空間３に位置した冷却
コイル１１（蒸発器）と、外部の冷凍機１２（圧縮機、
凝縮器等）とを冷凍配管で連結し、冷凍サイクルを構成
するものであり、温度センサー１３により内部空間３の
温度を検知して制御装置１４により冷凍機１２の運転を
制御し、内部空間３を所定の低温に維持可能である。１
５は内部空間３内の空気を冷却コイル１１に循環させる
ファンである。
コイル１１（蒸発器）と、外部の冷凍機１２（圧縮機、
凝縮器等）とを冷凍配管で連結し、冷凍サイクルを構成
するものであり、温度センサー１３により内部空間３の
温度を検知して制御装置１４により冷凍機１２の運転を
制御し、内部空間３を所定の低温に維持可能である。１
５は内部空間３内の空気を冷却コイル１１に循環させる
ファンである。
【０００６】静磁場発生手段５は、内部空間３の対向す
る壁面に、夫々内部空間３側にＮ極とＳ極の極性を示す
ように配置された一対の永久磁石１６，１７で構成さ
れ、図９中破線で示されるように内部空間３に静磁場を
形成している。このような静磁場を形成する手段として
は、常伝導或いは超伝導磁石等も考えられるが、運転コ
ストの点で永久磁石が有利である。
る壁面に、夫々内部空間３側にＮ極とＳ極の極性を示す
ように配置された一対の永久磁石１６，１７で構成さ
れ、図９中破線で示されるように内部空間３に静磁場を
形成している。このような静磁場を形成する手段として
は、常伝導或いは超伝導磁石等も考えられるが、運転コ
ストの点で永久磁石が有利である。
【０００７】電磁波発生装置６は、電磁波のパルスを発
生させる電磁波発振器１８及びそれに接続され凍結庫１
の内部空間３に電磁波を放射する電磁波出力コイル１９
（アンテナ）、制御装置２０からなり、制御装置２０に
より電磁波発振器１８から出力する電磁波の周波数及び
パルス周波数を制御可能である。
生させる電磁波発振器１８及びそれに接続され凍結庫１
の内部空間３に電磁波を放射する電磁波出力コイル１９
（アンテナ）、制御装置２０からなり、制御装置２０に
より電磁波発振器１８から出力する電磁波の周波数及び
パルス周波数を制御可能である。
【０００８】電磁波発生装置６から出力する電磁波の周
波数は、静磁場発生手段５による静磁場の磁界強度に応
じて次のように設定される。
波数は、静磁場発生手段５による静磁場の磁界強度に応
じて次のように設定される。
【０００９】一般に水素原子核のような荷電粒子は自転
することによって小さな磁場を発生しており、通常これ
らの磁場は任意の方向に並び互いに打ち消し合って正味
の磁場は生じない。
することによって小さな磁場を発生しており、通常これ
らの磁場は任意の方向に並び互いに打ち消し合って正味
の磁場は生じない。
【００１０】しかし、外部磁場が存在する場合には、そ
れによって水素原子核（プロトン）は外部磁場の方向に
配向され、Ｎ極、Ｓ極のいずれかを向くが、それらは同
数でなく、その差によって正味磁場を生じ、更に、外部
磁場方向を軸とした歳差運動（首振り運動）を開始す
る。
れによって水素原子核（プロトン）は外部磁場の方向に
配向され、Ｎ極、Ｓ極のいずれかを向くが、それらは同
数でなく、その差によって正味磁場を生じ、更に、外部
磁場方向を軸とした歳差運動（首振り運動）を開始す
る。
【００１１】この歳差運動の角周波数ωはラーモア方程
式と呼ばれる次式によって与えられる。
式と呼ばれる次式によって与えられる。
【００１２】ω＝γ・Ｈここで、Ｈは外部磁場の強度、
γは磁気回転比であり、この磁気回転比γは原子核毎に
固有の比例定数であり、水素原子プロトンの場合、γ
（Ｈ）＝４２．６（ＭHz／Ｔ）である。Ｔはテスラで１
（Ｔ）は１０，０００ガウスに相当する。
γは磁気回転比であり、この磁気回転比γは原子核毎に
固有の比例定数であり、水素原子プロトンの場合、γ
（Ｈ）＝４２．６（ＭHz／Ｔ）である。Ｔはテスラで１
（Ｔ）は１０，０００ガウスに相当する。
【００１３】このように外部磁場の中で個々の水素原子
核プロトンは歳差運動を行なっているが、それらは位相
が異なるため、外部磁場方向以外の磁場成分は相殺され
る。
核プロトンは歳差運動を行なっているが、それらは位相
が異なるため、外部磁場方向以外の磁場成分は相殺され
る。
【００１４】このような状態で、歳差運動している水素
原子核プロトンの周波数と一致した周波数の電磁波を与
えると、核磁気共鳴現象を起こし、水素原子核は電磁波
のエネルギーを吸収することになる。
原子核プロトンの周波数と一致した周波数の電磁波を与
えると、核磁気共鳴現象を起こし、水素原子核は電磁波
のエネルギーを吸収することになる。
【００１５】電磁波の周波数が一致しない場合は共鳴現
象は起こらない。このような磁気共鳴現象は、他の荷電
粒子、例えば不対電子等でも発生するが、共鳴周波数が
異なる。
象は起こらない。このような磁気共鳴現象は、他の荷電
粒子、例えば不対電子等でも発生するが、共鳴周波数が
異なる。
【００１６】この従来の核磁気共鳴を利用した急速凍結
庫は、水素原子が冷凍保存の対象とする生鮮食料品等の
水分を始めとして多く広範囲に分布して含まれているこ
とから、水素原子の核磁気共鳴現象を利用するものであ
る。
庫は、水素原子が冷凍保存の対象とする生鮮食料品等の
水分を始めとして多く広範囲に分布して含まれているこ
とから、水素原子の核磁気共鳴現象を利用するものであ
る。
【００１７】上記冷凍対象物品を静磁場の中に位置さ
せ、所定周波数の電磁波を照射し、核磁気共鳴現象によ
って電磁波のエネルギーを水素原子核が吸収することに
よって、通常０〜−５℃である冷凍対象物品中の水分の
氷結温度を−４０℃以下まで降下させることができる。
せ、所定周波数の電磁波を照射し、核磁気共鳴現象によ
って電磁波のエネルギーを水素原子核が吸収することに
よって、通常０〜−５℃である冷凍対象物品中の水分の
氷結温度を−４０℃以下まで降下させることができる。
【００１８】この従来の核磁気共鳴を利用した急速凍結
庫において利用する水素原子核プロトンの核磁気共鳴現
象ではマイクロ波等より低い１０１〜１０５ＫHz程度の
ラジオ波（ＲＦ）の周波数帯の電磁波を使用し、例え
ば、外部磁場、即ち、静磁場発生手段５を構成する永久
磁石１６，１７による磁界強度が１００ガウスである場
合、電磁波発生装置６から発生する電磁波の周波数は４
２３．７ＫHzである。
庫において利用する水素原子核プロトンの核磁気共鳴現
象ではマイクロ波等より低い１０１〜１０５ＫHz程度の
ラジオ波（ＲＦ）の周波数帯の電磁波を使用し、例え
ば、外部磁場、即ち、静磁場発生手段５を構成する永久
磁石１６，１７による磁界強度が１００ガウスである場
合、電磁波発生装置６から発生する電磁波の周波数は４
２３．７ＫHzである。
【００１９】以上の如く構成された凍結庫１は、静磁場
発生手段５により所定の磁界強度の静磁場を形成する内
部空間３に食品等の被冷凍物品を収容後、電磁波発生装
置６を作動させ、電磁波出力コイル１９から所定周波数
の電磁波を出力し、被冷凍物品に照射することにより、
物品中の水素原子核プロトンに核磁気共鳴現象を生じさ
せ、水分の氷結温度を降下させた状態で、冷凍機１２及
びそのファン１５を作動させ、内部空間３の温度を通常
の氷結温度以下に下げ、−２０℃以下、必要に応じては
−４０℃以下の超低温まで水分を氷結させずに、物品全
体を冷却した後、瞬時に凍結させる。
発生手段５により所定の磁界強度の静磁場を形成する内
部空間３に食品等の被冷凍物品を収容後、電磁波発生装
置６を作動させ、電磁波出力コイル１９から所定周波数
の電磁波を出力し、被冷凍物品に照射することにより、
物品中の水素原子核プロトンに核磁気共鳴現象を生じさ
せ、水分の氷結温度を降下させた状態で、冷凍機１２及
びそのファン１５を作動させ、内部空間３の温度を通常
の氷結温度以下に下げ、−２０℃以下、必要に応じては
−４０℃以下の超低温まで水分を氷結させずに、物品全
体を冷却した後、瞬時に凍結させる。
【００２０】このため、食品の表層部と内部との温度差
が少なく、水分の移動や、大氷結晶の成長が起こりにく
いので、食品の水分の分離・組織の破壊が抑えられ、鮮
度・風味を保持した状態で冷凍保存できる。
が少なく、水分の移動や、大氷結晶の成長が起こりにく
いので、食品の水分の分離・組織の破壊が抑えられ、鮮
度・風味を保持した状態で冷凍保存できる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
においては、凍結庫の内部に均一な磁場を与えることが
困難であり、核磁気共鳴が生じるのは、上記ラーモア方
程式が成立する極めて一部の領域であり、他の部分で
は、何ら効果を得ることが出来ないものであった。
においては、凍結庫の内部に均一な磁場を与えることが
困難であり、核磁気共鳴が生じるのは、上記ラーモア方
程式が成立する極めて一部の領域であり、他の部分で
は、何ら効果を得ることが出来ないものであった。
【００２２】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、凍結庫内の従来より広い領域に置いて核磁気共鳴を
生じさせ、通常の凍結点よりも低い温度で凍結させるこ
とを目的とする。
で、凍結庫内の従来より広い領域に置いて核磁気共鳴を
生じさせ、通常の凍結点よりも低い温度で凍結させるこ
とを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の請求項１記載の核磁気共鳴を利用した急速凍結
庫の発明は、凍結庫内の所定位置に載置される被冷却物
を間に挟むように前記凍結庫の内側に設置され磁気強度
が変動する変動磁場を発生させる一対の変動磁場発生手
段と、前記一対の変動磁場発生手段による前記変動磁場
の磁力線に対し直交する方向から前記被冷却物に所定周
波数の電磁波を連続または間欠に放射する電磁波発生手
段と、前記凍結庫内を冷却する冷凍手段とを備え、前記
一対の変動磁場発生手段による前記変動磁場と前記電磁
波発生手段による前記電磁波とにより水素原子核に核磁
気共鳴が発生して前記被冷却物内に含まれる水分子の凍
結温度が降下するのを利用して、前記被冷却物の通常の
凍結温度より低い温度で前記被冷却物を凍結させるもの
であり、庫内の従来より大幅に広い領域で核磁気共鳴を
発生させることが出来るので、庫内の従来より大幅に広
い領域で細胞破壊のない食品の凍結を行い、鮮度の高い
冷凍食品を供することができるという作用を有する。
本発明の請求項１記載の核磁気共鳴を利用した急速凍結
庫の発明は、凍結庫内の所定位置に載置される被冷却物
を間に挟むように前記凍結庫の内側に設置され磁気強度
が変動する変動磁場を発生させる一対の変動磁場発生手
段と、前記一対の変動磁場発生手段による前記変動磁場
の磁力線に対し直交する方向から前記被冷却物に所定周
波数の電磁波を連続または間欠に放射する電磁波発生手
段と、前記凍結庫内を冷却する冷凍手段とを備え、前記
一対の変動磁場発生手段による前記変動磁場と前記電磁
波発生手段による前記電磁波とにより水素原子核に核磁
気共鳴が発生して前記被冷却物内に含まれる水分子の凍
結温度が降下するのを利用して、前記被冷却物の通常の
凍結温度より低い温度で前記被冷却物を凍結させるもの
であり、庫内の従来より大幅に広い領域で核磁気共鳴を
発生させることが出来るので、庫内の従来より大幅に広
い領域で細胞破壊のない食品の凍結を行い、鮮度の高い
冷凍食品を供することができるという作用を有する。
【００２４】また、請求項２記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、請求項１記載の発明における変
動磁場発生手段を、電磁石駆動手段に所定範囲内で変動
する駆動電力を供給し前記電磁石駆動手段を用いて電磁
石を駆動して変動磁場を発生させるものとしており、変
動磁場発生手段に電磁石を用いたので、容易に所定の強
度の変動磁界を得ることができ、核磁気共鳴を庫内の従
来より大幅に広い領域で発生させることが可能となり、
庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することができる
という作用を有する。
た急速凍結庫の発明は、請求項１記載の発明における変
動磁場発生手段を、電磁石駆動手段に所定範囲内で変動
する駆動電力を供給し前記電磁石駆動手段を用いて電磁
石を駆動して変動磁場を発生させるものとしており、変
動磁場発生手段に電磁石を用いたので、容易に所定の強
度の変動磁界を得ることができ、核磁気共鳴を庫内の従
来より大幅に広い領域で発生させることが可能となり、
庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することができる
という作用を有する。
【００２５】また、請求項３記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、請求項２記載の発明における変
動磁場発生手段が永久磁石を有し、電磁石が前記永久磁
石に近接して、前記電磁石の磁力線の方向と前記永久磁
石の磁力線の方向とが一致するように設置されているも
のであり、変動磁場発生手段に、永久磁石と電磁石を用
いたので、安定した変動磁界を得ることができ、磁場発
生に対する消費電カ量を小さくし、庫内の従来より大幅
に広い領域で核磁気共鳴を発生させることが出来るの
で、庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食
品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することがで
きるという作用を有する。
た急速凍結庫の発明は、請求項２記載の発明における変
動磁場発生手段が永久磁石を有し、電磁石が前記永久磁
石に近接して、前記電磁石の磁力線の方向と前記永久磁
石の磁力線の方向とが一致するように設置されているも
のであり、変動磁場発生手段に、永久磁石と電磁石を用
いたので、安定した変動磁界を得ることができ、磁場発
生に対する消費電カ量を小さくし、庫内の従来より大幅
に広い領域で核磁気共鳴を発生させることが出来るの
で、庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食
品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することがで
きるという作用を有する。
【００２６】また、請求項４記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、凍結庫内の所定位置に載置され
る被冷却物を間に挟むように前記凍結庫の内側に設置さ
れ静磁場を発生させる一対の静磁場発生手段と、前記一
対の静磁場発生手段による前記静磁場の磁力線に対し直
交する方向から前記被冷却物に所定帯域で周波数が変化
する電磁波を連続または間欠に放射する広帯域電磁波発
生手段と、前記凍結庫内を冷却する冷凍手段とを備え、
前記一対の静磁場発生手段による前記静磁場と前記広帯
域電磁波発生手段による前記電磁波とにより水素原子核
に核磁気共鳴が発生して前記被冷却物内に含まれる水分
子の凍結温度が降下するのを利用して、前記被冷却物の
通常の凍結温度より低い温度で前記被冷却物を凍結させ
るものであり、部位により磁場強度が変化する静磁界中
においても核磁気共鳴を発生させ、また磁界を大きく変
動させるよりも容易に、核磁気共鳴を発生させることが
でき、庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない
食品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することが
できるという作用を有する。
た急速凍結庫の発明は、凍結庫内の所定位置に載置され
る被冷却物を間に挟むように前記凍結庫の内側に設置さ
れ静磁場を発生させる一対の静磁場発生手段と、前記一
対の静磁場発生手段による前記静磁場の磁力線に対し直
交する方向から前記被冷却物に所定帯域で周波数が変化
する電磁波を連続または間欠に放射する広帯域電磁波発
生手段と、前記凍結庫内を冷却する冷凍手段とを備え、
前記一対の静磁場発生手段による前記静磁場と前記広帯
域電磁波発生手段による前記電磁波とにより水素原子核
に核磁気共鳴が発生して前記被冷却物内に含まれる水分
子の凍結温度が降下するのを利用して、前記被冷却物の
通常の凍結温度より低い温度で前記被冷却物を凍結させ
るものであり、部位により磁場強度が変化する静磁界中
においても核磁気共鳴を発生させ、また磁界を大きく変
動させるよりも容易に、核磁気共鳴を発生させることが
でき、庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない
食品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することが
できるという作用を有する。
【００２７】また、請求項５記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、請求項４記載の発明における広
帯域電磁波発生手段を、掃引周波数信号発生器で発生さ
せた所定帯域内を時間軸により掃引する周波数信号を電
力増幅器により電力増幅した後にアンテナより凍結庫内
に電磁波を放射させるものとしており、時間軸により周
波数が変化し、各部の磁場強度において核磁気共鳴の条
件が合致したときに核磁気共鳴が発生し、庫内の大部分
にむらなく核磁気共鳴を発生させることができるので、
庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することができる
という作用を有する。
た急速凍結庫の発明は、請求項４記載の発明における広
帯域電磁波発生手段を、掃引周波数信号発生器で発生さ
せた所定帯域内を時間軸により掃引する周波数信号を電
力増幅器により電力増幅した後にアンテナより凍結庫内
に電磁波を放射させるものとしており、時間軸により周
波数が変化し、各部の磁場強度において核磁気共鳴の条
件が合致したときに核磁気共鳴が発生し、庫内の大部分
にむらなく核磁気共鳴を発生させることができるので、
庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することができる
という作用を有する。
【００２８】また、請求項６記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、請求項４記載の発明における広
帯域電磁波発生手段を、ホワイトノイズ発生器で発生さ
せたホワイトノイズを電力増幅器により電力増幅した後
にアンテナより凍結庫内に電磁波を放射させるものとし
ており、凍結庫内各部の磁場強度で核磁気共鳴に必要な
周波数の電磁波が得られるので、凍結庫内全部で同時に
核磁気共鳴の条件が合致し、庫内にむらなく核磁気共鳴
を発生させることができるので、庫内全領域で細胞破壊
のない食品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供する
ことができるという作用を有する。
た急速凍結庫の発明は、請求項４記載の発明における広
帯域電磁波発生手段を、ホワイトノイズ発生器で発生さ
せたホワイトノイズを電力増幅器により電力増幅した後
にアンテナより凍結庫内に電磁波を放射させるものとし
ており、凍結庫内各部の磁場強度で核磁気共鳴に必要な
周波数の電磁波が得られるので、凍結庫内全部で同時に
核磁気共鳴の条件が合致し、庫内にむらなく核磁気共鳴
を発生させることができるので、庫内全領域で細胞破壊
のない食品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供する
ことができるという作用を有する。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の核磁気共鳴を利用
した急速凍結庫の実施の形態について、図面を参照しな
がら説明する。
した急速凍結庫の実施の形態について、図面を参照しな
がら説明する。
【００３０】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内
部構成図である。
形態１による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内
部構成図である。
【００３１】図１において、４０は凍結庫、４１は凍結
庫４０の対向する壁面に設置した変動磁場発生手段、４
２は変動磁場発生手段４１が発生する磁カ線に直交する
方向に電磁波を照射する電磁波発生手段である。４３
は、冷凍手段で、凍結庫内を所定の低温に冷却する。４
４は食品であり、凍結庫４０内に設置した棚４５に載置
収納する。
庫４０の対向する壁面に設置した変動磁場発生手段、４
２は変動磁場発生手段４１が発生する磁カ線に直交する
方向に電磁波を照射する電磁波発生手段である。４３
は、冷凍手段で、凍結庫内を所定の低温に冷却する。４
４は食品であり、凍結庫４０内に設置した棚４５に載置
収納する。
【００３２】次に動作について図２を参考に説明する。
凍結庫４０内の棚４５に食品４４を載置収納し、変動磁
場発生手段４１と電磁波発生手段４２を作動させる。
凍結庫４０内の棚４５に食品４４を載置収納し、変動磁
場発生手段４１と電磁波発生手段４２を作動させる。
【００３３】このとき、静磁場では、凍結庫４０内に磁
カ線が均一に分布せず、庫内の領域の一部でのみ核磁気
共鳴が発生する。
カ線が均一に分布せず、庫内の領域の一部でのみ核磁気
共鳴が発生する。
【００３４】変動磁場発生手段４１は、変動磁場を発生
し、この変動磁場により凍結庫４０内のほぼすべての領
域は磁場の変動に連れ、所定の磁場強度にある時間到達
する。この状態で、電磁波発生手段４２より、所定の周
波数の電磁波を輻射し、核磁気共鳴を発生させる。
し、この変動磁場により凍結庫４０内のほぼすべての領
域は磁場の変動に連れ、所定の磁場強度にある時間到達
する。この状態で、電磁波発生手段４２より、所定の周
波数の電磁波を輻射し、核磁気共鳴を発生させる。
【００３５】冷凍手段４３を作動させ、凍結庫４０内を
低温にすると、核磁気共鳴により、凍結庫４０内の食品
４４に含まれる水分の凍結点が降下し、氷点下に置いて
も凍結せずに食品４４の温度が降下する。
低温にすると、核磁気共鳴により、凍結庫４０内の食品
４４に含まれる水分の凍結点が降下し、氷点下に置いて
も凍結せずに食品４４の温度が降下する。
【００３６】以上のように本実施の形態の核磁気共鳴を
利用した急速凍結庫は、凍結庫４０内の所定位置に載置
される被冷却物（食品４４）を間に挟むように凍結庫４
０の内側に設置され磁気強度が変動する変動磁場を発生
させる一対の変動磁場発生手段４１と、一対の変動磁場
発生手段４１による変動磁場の磁力線に対し直交する方
向から被冷却物（食品４４）に所定周波数の電磁波を連
続または間欠に放射する電磁波発生手段４２と、凍結庫
４０内を冷却する冷凍手段４３とを備え、一対の変動磁
場発生手段４１による変動磁場と電磁波発生手段４２に
よる電磁波とにより水素原子核に核磁気共鳴が発生して
被冷却物（食品４４）内に含まれる水分子の凍結温度が
降下するのを利用して、被冷却物（食品４４）の通常の
凍結温度より低い温度で被冷却物（食品４４）を凍結さ
せるものであり、庫内の従来より大幅に広い領域で核磁
気共鳴を発生させることが出来るので、庫内の従来より
大幅に広い領域で、水分の凍結、結晶の成長による食品
の細胞膜を破壊せずに食品を冷凍でき、食品の解凍後、
冷凍前の細胞状態に復元でき、新鮮なままでの冷凍食品
を供することができる。
利用した急速凍結庫は、凍結庫４０内の所定位置に載置
される被冷却物（食品４４）を間に挟むように凍結庫４
０の内側に設置され磁気強度が変動する変動磁場を発生
させる一対の変動磁場発生手段４１と、一対の変動磁場
発生手段４１による変動磁場の磁力線に対し直交する方
向から被冷却物（食品４４）に所定周波数の電磁波を連
続または間欠に放射する電磁波発生手段４２と、凍結庫
４０内を冷却する冷凍手段４３とを備え、一対の変動磁
場発生手段４１による変動磁場と電磁波発生手段４２に
よる電磁波とにより水素原子核に核磁気共鳴が発生して
被冷却物（食品４４）内に含まれる水分子の凍結温度が
降下するのを利用して、被冷却物（食品４４）の通常の
凍結温度より低い温度で被冷却物（食品４４）を凍結さ
せるものであり、庫内の従来より大幅に広い領域で核磁
気共鳴を発生させることが出来るので、庫内の従来より
大幅に広い領域で、水分の凍結、結晶の成長による食品
の細胞膜を破壊せずに食品を冷凍でき、食品の解凍後、
冷凍前の細胞状態に復元でき、新鮮なままでの冷凍食品
を供することができる。
【００３７】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態１と同一構成については同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。
態２による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態１と同一構成については同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。
【００３８】図３は、本発明の実施の形態２による核磁
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
【００３９】図３において、４６は電磁石、４７は電磁
石駆動手段、４８は電磁石制御手段であり、これらは変
動磁場発生手段を構成する。電磁石４６は、２個で１対
を成し、凍結庫４０の対向する壁面に設置している。
石駆動手段、４８は電磁石制御手段であり、これらは変
動磁場発生手段を構成する。電磁石４６は、２個で１対
を成し、凍結庫４０の対向する壁面に設置している。
【００４０】本実施の形態は、変動磁場発生手段を電磁
石４６と電磁石駆動手段４７と電磁石制御手段４８とで
構成したものであり、その他の構成は実施の形態１と同
様である。
石４６と電磁石駆動手段４７と電磁石制御手段４８とで
構成したものであり、その他の構成は実施の形態１と同
様である。
【００４１】次に動作について説明する。電磁石４６
は、電磁石駆動手段４７にて駆動し磁カを発生させ、凍
結庫４０内に磁場を形成する。電磁石制御手段４８は、
予め測定した特性より一定の範囲内の駆動電カを供給
し、電磁石駆動手段４７を用いて、電磁石４６を駆動し
変動磁場を発生する。
は、電磁石駆動手段４７にて駆動し磁カを発生させ、凍
結庫４０内に磁場を形成する。電磁石制御手段４８は、
予め測定した特性より一定の範囲内の駆動電カを供給
し、電磁石駆動手段４７を用いて、電磁石４６を駆動し
変動磁場を発生する。
【００４２】この変動磁場により凍結庫４０内のほぼす
べての領域は磁場の変動に連れ、所定の磁場強度にある
時間到達する。この状態で、冷凍手段４３を作動させ、
凍結庫４０内を低温にすると、核磁気共鳴により、凍結
庫４０内の食品４４に含まれる水分の凍結点が降下し、
氷点下に置いても凍結せずに食品４４の温度が降下す
る。
べての領域は磁場の変動に連れ、所定の磁場強度にある
時間到達する。この状態で、冷凍手段４３を作動させ、
凍結庫４０内を低温にすると、核磁気共鳴により、凍結
庫４０内の食品４４に含まれる水分の凍結点が降下し、
氷点下に置いても凍結せずに食品４４の温度が降下す
る。
【００４３】以上のように本実施の形態の核磁気共鳴を
利用した急速凍結庫は、実施の形態１における変動磁場
発生手段４１の代わりとなる変動磁場発生手段を、電磁
石駆動手段４７に所定範囲内で変動する駆動電力を供給
し電磁石駆動手段４７を用いて凍結庫４０の対向する壁
面に設置した一対の電磁石４６を駆動して変動磁場を発
生させるものとしており、変動磁場発生手段に電磁石４
６を用いたので、容易に所定の強度の変動磁界を得るこ
とができ、核磁気共鳴を庫内の従来より大幅に広い領域
で発生させることが可能となり、庫内の従来より大幅に
広い領域で、水分の凍結、結晶の成長による食品の細胞
膜を破壊せずに食品を冷凍でき、食品の解凍後、冷凍前
の細胞状態に復元でき、新鮮なままでの冷凍食品を供す
ることができる。
利用した急速凍結庫は、実施の形態１における変動磁場
発生手段４１の代わりとなる変動磁場発生手段を、電磁
石駆動手段４７に所定範囲内で変動する駆動電力を供給
し電磁石駆動手段４７を用いて凍結庫４０の対向する壁
面に設置した一対の電磁石４６を駆動して変動磁場を発
生させるものとしており、変動磁場発生手段に電磁石４
６を用いたので、容易に所定の強度の変動磁界を得るこ
とができ、核磁気共鳴を庫内の従来より大幅に広い領域
で発生させることが可能となり、庫内の従来より大幅に
広い領域で、水分の凍結、結晶の成長による食品の細胞
膜を破壊せずに食品を冷凍でき、食品の解凍後、冷凍前
の細胞状態に復元でき、新鮮なままでの冷凍食品を供す
ることができる。
【００４４】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態１または２と同一構成については
同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
態３による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態１または２と同一構成については
同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４５】図４は、本発明の実施の形態３による核磁
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
【００４６】図４において、４９は永久磁石、５０は補
助電磁石、５１は補助電磁石駆動手段、５２は補助電磁
石制御手段である。永久磁石４９は、２個で一対となっ
て、凍結庫４０の対向する壁面にＮ極Ｓ極が対向するよ
うにそれぞれ設置され、補助電磁石５１は、永久磁石４
０の周囲に、磁力線の方向が一致するように設置されて
いる。
助電磁石、５１は補助電磁石駆動手段、５２は補助電磁
石制御手段である。永久磁石４９は、２個で一対となっ
て、凍結庫４０の対向する壁面にＮ極Ｓ極が対向するよ
うにそれぞれ設置され、補助電磁石５１は、永久磁石４
０の周囲に、磁力線の方向が一致するように設置されて
いる。
【００４７】本実施の形態は、実施の形態２における電
磁石４６と電磁石駆動手段４７と電磁石制御手段４８と
で構成した変動磁場発生手段に代えて、永久磁石４９と
補助電磁石５０と補助電磁石駆動手段５１と補助電磁石
制御手段５２とで構成した変動磁場発生手段を用いるも
のであり、その他の構成は実施の形態１または２と同様
である。
磁石４６と電磁石駆動手段４７と電磁石制御手段４８と
で構成した変動磁場発生手段に代えて、永久磁石４９と
補助電磁石５０と補助電磁石駆動手段５１と補助電磁石
制御手段５２とで構成した変動磁場発生手段を用いるも
のであり、その他の構成は実施の形態１または２と同様
である。
【００４８】次に動作について説明する。永久磁石４９
により、凍結庫４０内には静磁場が形成される。ここで
補助電磁石５０は、補助電磁石電磁石駆動手段５１にて
駆動し永久磁石４９にて形成した磁場に追加して磁力を
発生させ、凍結庫４０内に磁場を形成する。
により、凍結庫４０内には静磁場が形成される。ここで
補助電磁石５０は、補助電磁石電磁石駆動手段５１にて
駆動し永久磁石４９にて形成した磁場に追加して磁力を
発生させ、凍結庫４０内に磁場を形成する。
【００４９】補助電磁石制御手段５２は、予め測定した
特性より一定の範囲内の駆動電カを供給し、補助電磁石
駆動手段５０を用いて、補助電磁石５０を駆動し変動磁
場を発生する。
特性より一定の範囲内の駆動電カを供給し、補助電磁石
駆動手段５０を用いて、補助電磁石５０を駆動し変動磁
場を発生する。
【００５０】この変動磁場により凍結庫４０内のほぼす
べての領域は磁場の変動に連れ、所定の磁場強度にある
時間到達する。この状態で、冷凍手段４３を作動させ、
凍結庫４０内を低温にすると、核磁気共鳴により、凍結
庫４０内の食品４４に含まれる水分の凍結点が降下し、
氷点下に置いても凍結せずに食品４４の温度が降下す
る。
べての領域は磁場の変動に連れ、所定の磁場強度にある
時間到達する。この状態で、冷凍手段４３を作動させ、
凍結庫４０内を低温にすると、核磁気共鳴により、凍結
庫４０内の食品４４に含まれる水分の凍結点が降下し、
氷点下に置いても凍結せずに食品４４の温度が降下す
る。
【００５１】以上のように本実施の形態の核磁気共鳴を
利用した急速凍結庫は、変動磁場発生手段に永久磁石４
９を用い、永久磁石４９を補助する補助電磁石５０が永
久磁石４９に近接して、補助電磁石５０の磁力線の方向
と永久磁石４９の磁力線の方向とが一致するように設置
されているものであり、変動磁場発生手段に、永久磁石
４９と補助電磁石５０を用いたので、安定した変動磁界
を得ることができ、磁場発生に対する消費電カ量を小さ
くし、庫内の従来より大幅に広い領域で核磁気共鳴を発
生させることが出来るので、庫内の従来より大幅に広い
領域で、水分の凍結、結晶の成長による食品の細胞膜を
破壊せずに食品を冷凍でき、食品の解凍後、冷凍前の細
胞状態に復元でき、新鮮なままでの冷凍食品を供するこ
とができる。
利用した急速凍結庫は、変動磁場発生手段に永久磁石４
９を用い、永久磁石４９を補助する補助電磁石５０が永
久磁石４９に近接して、補助電磁石５０の磁力線の方向
と永久磁石４９の磁力線の方向とが一致するように設置
されているものであり、変動磁場発生手段に、永久磁石
４９と補助電磁石５０を用いたので、安定した変動磁界
を得ることができ、磁場発生に対する消費電カ量を小さ
くし、庫内の従来より大幅に広い領域で核磁気共鳴を発
生させることが出来るので、庫内の従来より大幅に広い
領域で、水分の凍結、結晶の成長による食品の細胞膜を
破壊せずに食品を冷凍でき、食品の解凍後、冷凍前の細
胞状態に復元でき、新鮮なままでの冷凍食品を供するこ
とができる。
【００５２】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態１と同一構成については同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。
態４による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態１と同一構成については同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。
【００５３】図５は、本発明の実施の形態４による核磁
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
【００５４】図５において、５３は広帯域電磁波発生手
段、５４は静磁場発生手段である。静磁場発生手段５４
は、凍結庫４０内の対向する壁に向かい合って、それぞ
れ磁力線の方向が一致するように設置される。
段、５４は静磁場発生手段である。静磁場発生手段５４
は、凍結庫４０内の対向する壁に向かい合って、それぞ
れ磁力線の方向が一致するように設置される。
【００５５】本実施の形態は、実施の形態１における変
動磁場発生手段４１の代わりに静磁場発生手段５４を、
実施の形態１における電磁波発生手段４２の代わりに広
帯域電磁波発生手段５３を、それぞれ用いたものであ
り、その他の構成は実施の形態１と同様である。
動磁場発生手段４１の代わりに静磁場発生手段５４を、
実施の形態１における電磁波発生手段４２の代わりに広
帯域電磁波発生手段５３を、それぞれ用いたものであ
り、その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５６】次に動作について説明する。静磁場発生手
段５４により、凍結庫４０内に静磁場が形成される。こ
のとき、磁カ線の方向に置いては、図６に示すように、
磁場強度が変化する。
段５４により、凍結庫４０内に静磁場が形成される。こ
のとき、磁カ線の方向に置いては、図６に示すように、
磁場強度が変化する。
【００５７】これを時間軸で広帯域電磁波発生手段５３
の出力周波数を変化させることにより、凍結庫４０内の
ほぼすべての領域で、核磁気共鳴を発生させることが可
能な条件が形成される。
の出力周波数を変化させることにより、凍結庫４０内の
ほぼすべての領域で、核磁気共鳴を発生させることが可
能な条件が形成される。
【００５８】この状態で、冷凍手段４３を作動させ、凍
結庫４０内を低温にすると、核磁気共鳴により、凍結庫
４０内の食品４４に含まれる水分の凍結点が降下し、氷
点下に置いても凍結せずに食品４４の温度が降下する。
結庫４０内を低温にすると、核磁気共鳴により、凍結庫
４０内の食品４４に含まれる水分の凍結点が降下し、氷
点下に置いても凍結せずに食品４４の温度が降下する。
【００５９】以上のように本実施の形態の核磁気共鳴を
利用した急速凍結庫は、凍結庫４０内の所定位置に載置
される被冷却物（食品４４）を間に挟むように凍結庫４
０の内側に設置され静磁場を発生させる一対の静磁場発
生手段５４と、一対の静磁場発生手段５４による静磁場
の磁力線に対し直交する方向から被冷却物（食品４４）
に所定帯域で周波数が変化する電磁波を連続または間欠
に放射する広帯域電磁波発生手段５３と、凍結庫４０内
を冷却する冷凍手段４３とを備え、一対の静磁場発生手
段５４による静磁場と広帯域電磁波発生手段５３による
電磁波とにより水素原子核に核磁気共鳴が発生して被冷
却物（食品４４）内に含まれる水分子の凍結温度が降下
するのを利用して、被冷却物（食品４４）の通常の凍結
温度より低い温度で被冷却物（食品４４）を凍結させる
ものであり、部位により磁場強度が変化する静磁界中に
おいても核磁気共鳴を発生させ、また磁界を大きく変動
させるよりも容易に、核磁気共鳴を発生させることがで
き、庫内の従来より大幅に広い領域で、水分の凍結、結
晶の成長による食品の細胞膜を破壊せずに食品を冷凍で
き、食品の解凍後、冷凍前の細胞状態に復元でき、新鮮
なままでの冷凍食品を供することができる。
利用した急速凍結庫は、凍結庫４０内の所定位置に載置
される被冷却物（食品４４）を間に挟むように凍結庫４
０の内側に設置され静磁場を発生させる一対の静磁場発
生手段５４と、一対の静磁場発生手段５４による静磁場
の磁力線に対し直交する方向から被冷却物（食品４４）
に所定帯域で周波数が変化する電磁波を連続または間欠
に放射する広帯域電磁波発生手段５３と、凍結庫４０内
を冷却する冷凍手段４３とを備え、一対の静磁場発生手
段５４による静磁場と広帯域電磁波発生手段５３による
電磁波とにより水素原子核に核磁気共鳴が発生して被冷
却物（食品４４）内に含まれる水分子の凍結温度が降下
するのを利用して、被冷却物（食品４４）の通常の凍結
温度より低い温度で被冷却物（食品４４）を凍結させる
ものであり、部位により磁場強度が変化する静磁界中に
おいても核磁気共鳴を発生させ、また磁界を大きく変動
させるよりも容易に、核磁気共鳴を発生させることがで
き、庫内の従来より大幅に広い領域で、水分の凍結、結
晶の成長による食品の細胞膜を破壊せずに食品を冷凍で
き、食品の解凍後、冷凍前の細胞状態に復元でき、新鮮
なままでの冷凍食品を供することができる。
【００６０】（実施の形態５）以下、本発明の実施の形
態５による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態４と同一構成については同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。
態５による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態４と同一構成については同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。
【００６１】図７は、本発明の実施の形態５による核磁
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
【００６２】図７において、５５は掃引周波数信号発生
器、５６は電力増幅器、５７はアンテナである。
器、５６は電力増幅器、５７はアンテナである。
【００６３】本実施の形態は、広帯域電磁波発生手段
を、掃引周波数信号発生器５５と電力増幅器５６とアン
テナ５７とで構成したものであり、その他の構成は実施
の形態４と同様である。
を、掃引周波数信号発生器５５と電力増幅器５６とアン
テナ５７とで構成したものであり、その他の構成は実施
の形態４と同様である。
【００６４】次に動作について説明する。掃引周波数信
号発生器５５で発生させた、所定帯域内を時間軸により
掃引する周波数信号を電カ増幅器５６により電力増幅
し、アンテナ５７より凍結庫４０内に輻射する。
号発生器５５で発生させた、所定帯域内を時間軸により
掃引する周波数信号を電カ増幅器５６により電力増幅
し、アンテナ５７より凍結庫４０内に輻射する。
【００６５】以上のように本実施の形態の核磁気共鳴を
利用した急速凍結庫は、実施の形態４における広帯域電
磁波発生手段５３の代わりとなる変動磁場発生手段を、
掃引周波数信号発生器５５で発生させた所定帯域内を時
間軸により掃引する周波数信号を電力増幅器５６により
電力増幅した後にアンテナ５７より凍結庫４０内に電磁
波を放射させるものとしており、時間軸により周波数が
変化し、各部の磁場強度において核磁気共鳴の条件が合
致したときに核磁気共鳴が発生し、庫内の大部分にむら
なく核磁気共鳴を発生させることができるので、庫内の
従来より大幅に広い領域で、食品の細胞が破壊されず
に、鮮度の高い良好な状態での冷凍が可能となる。
利用した急速凍結庫は、実施の形態４における広帯域電
磁波発生手段５３の代わりとなる変動磁場発生手段を、
掃引周波数信号発生器５５で発生させた所定帯域内を時
間軸により掃引する周波数信号を電力増幅器５６により
電力増幅した後にアンテナ５７より凍結庫４０内に電磁
波を放射させるものとしており、時間軸により周波数が
変化し、各部の磁場強度において核磁気共鳴の条件が合
致したときに核磁気共鳴が発生し、庫内の大部分にむら
なく核磁気共鳴を発生させることができるので、庫内の
従来より大幅に広い領域で、食品の細胞が破壊されず
に、鮮度の高い良好な状態での冷凍が可能となる。
【００６６】（実施の形態６）以下、本発明の実施の形
態６による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態５と同一構成については同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。
態６による核磁気共鳴を利用した急速凍結庫について説
明するが、実施の形態５と同一構成については同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。
【００６７】図８は、本発明の実施の形態６による核磁
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
気共鳴を利用した急速凍結庫の概略内部構成図である。
【００６８】図８において、５８はホワイトノイズ発生
器、５９はバンドパスフィルターである。
器、５９はバンドパスフィルターである。
【００６９】本実施の形態は、実施の形態５における掃
引周波数信号発生器５５に代えて、ホワイトノイズ発生
器５８と、ホワイトノイズのうち必要な帯域外の周波数
要素を除去するバンドパスフィルター５９とを用いるも
のであり、その他の構成は実施の形態５と同様である。
引周波数信号発生器５５に代えて、ホワイトノイズ発生
器５８と、ホワイトノイズのうち必要な帯域外の周波数
要素を除去するバンドパスフィルター５９とを用いるも
のであり、その他の構成は実施の形態５と同様である。
【００７０】次に上記構成の動作について説明する。ホ
ワイトノイズ発生器５８で発生させたホワイトノイズを
必要な帯域外の周波数要素を除去するため、バンドパス
フィルター５９を通し、電力増幅器５６により電力増幅
し、アンテナ５７より凍結庫４０内に輻射する。
ワイトノイズ発生器５８で発生させたホワイトノイズを
必要な帯域外の周波数要素を除去するため、バンドパス
フィルター５９を通し、電力増幅器５６により電力増幅
し、アンテナ５７より凍結庫４０内に輻射する。
【００７１】以上のように本実施の形態の核磁気共鳴を
利用した急速凍結庫は、実施の形態４における広帯域電
磁波発生手段５３の代わりとなる広帯域電磁波発生手段
を、ホワイトノイズ発生器５８で発生させたホワイトノ
イズをバンドパスフィルター５９経由後に電力増幅器５
６により電力増幅した後にアンテナ５７より凍結庫４０
内に電磁波を放射させるものとしており、凍結庫４０内
各部の磁場強度で核磁気共鳴に必要な周波数の電磁波が
得られるので、凍結庫４０内全部で同時に核磁気共鳴の
条件が合致し、庫内にむらなく核磁気共鳴を発生させる
ことができるので、庫内全領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、良好な状態での鮮度の高い冷凍食品を供す
ることができる。
利用した急速凍結庫は、実施の形態４における広帯域電
磁波発生手段５３の代わりとなる広帯域電磁波発生手段
を、ホワイトノイズ発生器５８で発生させたホワイトノ
イズをバンドパスフィルター５９経由後に電力増幅器５
６により電力増幅した後にアンテナ５７より凍結庫４０
内に電磁波を放射させるものとしており、凍結庫４０内
各部の磁場強度で核磁気共鳴に必要な周波数の電磁波が
得られるので、凍結庫４０内全部で同時に核磁気共鳴の
条件が合致し、庫内にむらなく核磁気共鳴を発生させる
ことができるので、庫内全領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、良好な状態での鮮度の高い冷凍食品を供す
ることができる。
【００７２】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項１記載の核
磁気共鳴を利用した急速凍結庫の発明は、凍結庫内の所
定位置に載置される被冷却物を間に挟むように前記凍結
庫の内側に設置され磁気強度が変動する変動磁場を発生
させる一対の変動磁場発生手段と、前記一対の変動磁場
発生手段による前記変動磁場の磁力線に対し直交する方
向から前記被冷却物に所定周波数の電磁波を連続または
間欠に放射する電磁波発生手段と、前記凍結庫内を冷却
する冷凍手段とを備え、前記一対の変動磁場発生手段に
よる前記変動磁場と前記電磁波発生手段による前記電磁
波とにより水素原子核に核磁気共鳴が発生して前記被冷
却物内に含まれる水分子の凍結温度が降下するのを利用
して、前記被冷却物の通常の凍結温度より低い温度で前
記被冷却物を凍結させるものであり、庫内の従来より大
幅に広い領域で核磁気共鳴を発生させることができ、核
磁気共鳴により、凍結庫内の食品に含まれる水分の凍結
点が降下し、氷点下に置いても凍結せずに食品の温度が
降下する。これにより、水分の凍結、結晶の成長による
食品の細胞膜を破壊せずに冷凍できるので、解凍後、冷
凍前の細胞状態に復元でき、新鮮なままでの冷凍食品を
供することができる。
磁気共鳴を利用した急速凍結庫の発明は、凍結庫内の所
定位置に載置される被冷却物を間に挟むように前記凍結
庫の内側に設置され磁気強度が変動する変動磁場を発生
させる一対の変動磁場発生手段と、前記一対の変動磁場
発生手段による前記変動磁場の磁力線に対し直交する方
向から前記被冷却物に所定周波数の電磁波を連続または
間欠に放射する電磁波発生手段と、前記凍結庫内を冷却
する冷凍手段とを備え、前記一対の変動磁場発生手段に
よる前記変動磁場と前記電磁波発生手段による前記電磁
波とにより水素原子核に核磁気共鳴が発生して前記被冷
却物内に含まれる水分子の凍結温度が降下するのを利用
して、前記被冷却物の通常の凍結温度より低い温度で前
記被冷却物を凍結させるものであり、庫内の従来より大
幅に広い領域で核磁気共鳴を発生させることができ、核
磁気共鳴により、凍結庫内の食品に含まれる水分の凍結
点が降下し、氷点下に置いても凍結せずに食品の温度が
降下する。これにより、水分の凍結、結晶の成長による
食品の細胞膜を破壊せずに冷凍できるので、解凍後、冷
凍前の細胞状態に復元でき、新鮮なままでの冷凍食品を
供することができる。
【００７３】また、請求項２記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、請求項１記載の発明における変
動磁場発生手段を、電磁石駆動手段に所定範囲内で変動
する駆動電力を供給し前記電磁石駆動手段を用いて電磁
石を駆動して変動磁場を発生させるものとしており、変
動磁場発生手段に電磁石を用いたので、容易に所定の強
度の変動磁界を得ることができ、核磁気共鳴を庫内の従
来より大幅に広い領域で発生させることが可能となり、
庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することができ
る。
た急速凍結庫の発明は、請求項１記載の発明における変
動磁場発生手段を、電磁石駆動手段に所定範囲内で変動
する駆動電力を供給し前記電磁石駆動手段を用いて電磁
石を駆動して変動磁場を発生させるものとしており、変
動磁場発生手段に電磁石を用いたので、容易に所定の強
度の変動磁界を得ることができ、核磁気共鳴を庫内の従
来より大幅に広い領域で発生させることが可能となり、
庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することができ
る。
【００７４】また、請求項３記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、請求項２記載の発明における変
動磁場発生手段が永久磁石を有し、電磁石が前記永久磁
石に近接して、前記電磁石の磁力線の方向と前記永久磁
石の磁力線の方向とが一致するように設置されているも
のであり、変動磁場発生手段に、永久磁石と電磁石を用
いたので、安定した変動磁界を得ることができ、磁場発
生に対する消費電カ量を小さくし、庫内の従来より大幅
に広い領域で核磁気共鳴を発生させることが出来るの
で、庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食
品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することがで
きる。
た急速凍結庫の発明は、請求項２記載の発明における変
動磁場発生手段が永久磁石を有し、電磁石が前記永久磁
石に近接して、前記電磁石の磁力線の方向と前記永久磁
石の磁力線の方向とが一致するように設置されているも
のであり、変動磁場発生手段に、永久磁石と電磁石を用
いたので、安定した変動磁界を得ることができ、磁場発
生に対する消費電カ量を小さくし、庫内の従来より大幅
に広い領域で核磁気共鳴を発生させることが出来るの
で、庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食
品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することがで
きる。
【００７５】また、請求項４記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、凍結庫内の所定位置に載置され
る被冷却物を間に挟むように前記凍結庫の内側に設置さ
れ静磁場を発生させる一対の静磁場発生手段と、前記一
対の静磁場発生手段による前記静磁場の磁力線に対し直
交する方向から前記被冷却物に所定帯域で周波数が変化
する電磁波を連続または間欠に放射する広帯域電磁波発
生手段と、前記凍結庫内を冷却する冷凍手段とを備え、
前記一対の静磁場発生手段による前記静磁場と前記広帯
域電磁波発生手段による前記電磁波とにより水素原子核
に核磁気共鳴が発生して前記被冷却物内に含まれる水分
子の凍結温度が降下するのを利用して、前記被冷却物の
通常の凍結温度より低い温度で前記被冷却物を凍結させ
るものであり、部位により磁場強度が変化する静磁界中
においても核磁気共鳴を発生させ、また磁界を大きく変
動させるよりも容易に、簡単な構造の静磁場発生手段
と、広帯域電磁波発生手段の組み合わせにより、核磁気
共鳴を発生させることができ、核磁気共鳴により、凍結
庫内の食品に含まれる水分の凍結点が降下し、氷点下に
置いても凍結せずに食品の温度が降下する。これによ
り、庫内の従来より大幅に広い領域で、水分の凍結、結
晶の成長による食品の細胞膜を破壊せずに冷凍できるの
で、解凍後、冷凍前の細胞状態に復元でき、鮮度の高い
新鮮なままでの冷凍食品を供することができる。
た急速凍結庫の発明は、凍結庫内の所定位置に載置され
る被冷却物を間に挟むように前記凍結庫の内側に設置さ
れ静磁場を発生させる一対の静磁場発生手段と、前記一
対の静磁場発生手段による前記静磁場の磁力線に対し直
交する方向から前記被冷却物に所定帯域で周波数が変化
する電磁波を連続または間欠に放射する広帯域電磁波発
生手段と、前記凍結庫内を冷却する冷凍手段とを備え、
前記一対の静磁場発生手段による前記静磁場と前記広帯
域電磁波発生手段による前記電磁波とにより水素原子核
に核磁気共鳴が発生して前記被冷却物内に含まれる水分
子の凍結温度が降下するのを利用して、前記被冷却物の
通常の凍結温度より低い温度で前記被冷却物を凍結させ
るものであり、部位により磁場強度が変化する静磁界中
においても核磁気共鳴を発生させ、また磁界を大きく変
動させるよりも容易に、簡単な構造の静磁場発生手段
と、広帯域電磁波発生手段の組み合わせにより、核磁気
共鳴を発生させることができ、核磁気共鳴により、凍結
庫内の食品に含まれる水分の凍結点が降下し、氷点下に
置いても凍結せずに食品の温度が降下する。これによ
り、庫内の従来より大幅に広い領域で、水分の凍結、結
晶の成長による食品の細胞膜を破壊せずに冷凍できるの
で、解凍後、冷凍前の細胞状態に復元でき、鮮度の高い
新鮮なままでの冷凍食品を供することができる。
【００７６】また、請求項５記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、請求項４記載の発明における広
帯域電磁波発生手段を、掃引周波数信号発生器で発生さ
せた所定帯域内を時間軸により掃引する周波数信号を電
力増幅器により電力増幅した後にアンテナより凍結庫内
に電磁波を放射させるものとしており、時間軸により周
波数が変化し、各部の磁場強度において核磁気共鳴の条
件が合致したときに核磁気共鳴が発生し、庫内の大部分
にむらなく核磁気共鳴を発生させることができるので、
庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することができ
る。
た急速凍結庫の発明は、請求項４記載の発明における広
帯域電磁波発生手段を、掃引周波数信号発生器で発生さ
せた所定帯域内を時間軸により掃引する周波数信号を電
力増幅器により電力増幅した後にアンテナより凍結庫内
に電磁波を放射させるものとしており、時間軸により周
波数が変化し、各部の磁場強度において核磁気共鳴の条
件が合致したときに核磁気共鳴が発生し、庫内の大部分
にむらなく核磁気共鳴を発生させることができるので、
庫内の従来より大幅に広い領域で細胞破壊のない食品の
凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供することができ
る。
【００７７】また、請求項６記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫の発明は、請求項４記載の発明における広
帯域電磁波発生手段を、ホワイトノイズ発生器で発生さ
せたホワイトノイズを電力増幅器により電力増幅した後
にアンテナより凍結庫内に電磁波を放射させるものとし
ており、凍結庫内各部の磁場強度で核磁気共鳴に必要な
周波数の電磁波が得られるので、凍結庫内全部で同時に
核磁気共鳴の条件が合致し、庫内にむらなく核磁気共鳴
を発生させることができるので、庫内全領域で細胞破壊
のない食品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供する
ことができる。
た急速凍結庫の発明は、請求項４記載の発明における広
帯域電磁波発生手段を、ホワイトノイズ発生器で発生さ
せたホワイトノイズを電力増幅器により電力増幅した後
にアンテナより凍結庫内に電磁波を放射させるものとし
ており、凍結庫内各部の磁場強度で核磁気共鳴に必要な
周波数の電磁波が得られるので、凍結庫内全部で同時に
核磁気共鳴の条件が合致し、庫内にむらなく核磁気共鳴
を発生させることができるので、庫内全領域で細胞破壊
のない食品の凍結を行い、鮮度の高い冷凍食品を供する
ことができる。
【図１】本発明の実施の形態１による核磁気共鳴を利用
した急速凍結庫の概略内部構成図
した急速凍結庫の概略内部構成図
【図２】同実施の形態１による核磁気共鳴を利用した急
速凍結庫における一対の変動磁場発生手段に対する庫内
の位置と磁場強度との関係を示す特性図
速凍結庫における一対の変動磁場発生手段に対する庫内
の位置と磁場強度との関係を示す特性図
【図３】本発明の実施の形態２による核磁気共鳴を利用
した急速凍結庫の概略内部構成図
した急速凍結庫の概略内部構成図
【図４】本発明の実施の形態３による核磁気共鳴を利用
した急速凍結庫の概略内部構成図
した急速凍結庫の概略内部構成図
【図５】本発明の実施の形態４による核磁気共鳴を利用
した急速凍結庫の概略内部構成図
した急速凍結庫の概略内部構成図
【図６】同実施の形態４による核磁気共鳴を利用した急
速凍結庫における一対の静磁場発生手段に対する庫内の
位置と磁場強度との関係を示す特性図
速凍結庫における一対の静磁場発生手段に対する庫内の
位置と磁場強度との関係を示す特性図
【図７】本発明の実施の形態５による核磁気共鳴を利用
した急速凍結庫の概略内部構成図
した急速凍結庫の概略内部構成図
【図８】本発明の実施の形態６による核磁気共鳴を利用
した急速凍結庫の概略内部構成図
した急速凍結庫の概略内部構成図
【図９】従来の核磁気共鳴を利用した急速凍結庫の概略
内部構成図
内部構成図
４０ 凍結庫 ４１ 変動磁場発生手段 ４２ 電磁波発生手段 ４３ 冷凍手段 ４４ 食品 ４６ 電磁石 ４７ 電磁石駆動手段 ４８ 電磁石制御手段 ４９ 永久磁石 ５０ 補助電磁石 ５１ 補助電磁石駆動手段 ５２ 補助電磁石制御手段 ５３ 広帯域電磁波発生手段 ５４ 静磁場発生手段 ５５ 掃引周波数信号発生器 ５６ 電力増幅器 ５７ アンテナ ５８ ホワイトノイズ発生器
Claims (6)
- 【請求項１】 凍結庫内の所定位置に載置される被冷却
物を間に挟むように前記凍結庫の内側に設置され磁気強
度が変動する変動磁場を発生させる一対の変動磁場発生
手段と、前記一対の変動磁場発生手段による前記変動磁
場の磁力線に対し直交する方向から前記被冷却物に所定
周波数の電磁波を連続または間欠に放射する電磁波発生
手段と、前記凍結庫内を冷却する冷凍手段とを備え、 前記一対の変動磁場発生手段による前記変動磁場と前記
電磁波発生手段による前記電磁波とにより水素原子核に
核磁気共鳴が発生して前記被冷却物内に含まれる水分子
の凍結温度が降下するのを利用して、前記被冷却物の通
常の凍結温度より低い温度で前記被冷却物を凍結させる
ことを特徴とする核磁気共鳴を利用した急速凍結庫。 - 【請求項２】 変動磁場発生手段は、電磁石駆動手段に
所定範囲内で変動する駆動電力を供給し前記電磁石駆動
手段を用いて電磁石を駆動して変動磁場を発生させるも
のである請求項１記載の核磁気共鳴を利用した急速凍結
庫。 - 【請求項３】 変動磁場発生手段は永久磁石を有し、電
磁石は前記永久磁石に近接して、前記電磁石の磁力線の
方向と前記永久磁石の磁力線の方向とが一致するように
設置されていることを特徴とする請求項２記載の核磁気
共鳴を利用した急速凍結庫。 - 【請求項４】 凍結庫内の所定位置に載置される被冷却
物を間に挟むように前記凍結庫の内側に設置され静磁場
を発生させる一対の静磁場発生手段と、前記一対の静磁
場発生手段による前記静磁場の磁力線に対し直交する方
向から前記被冷却物に所定帯域で周波数が変化する電磁
波を連続または間欠に放射する広帯域電磁波発生手段
と、前記凍結庫内を冷却する冷凍手段とを備え、 前記一対の静磁場発生手段による前記静磁場と前記広帯
域電磁波発生手段による前記電磁波とにより水素原子核
に核磁気共鳴が発生して前記被冷却物内に含まれる水分
子の凍結温度が降下するのを利用して、前記被冷却物の
通常の凍結温度より低い温度で前記被冷却物を凍結させ
ることを特徴とする核磁気共鳴を利用した急速凍結庫。 - 【請求項５】 広帯域電磁波発生手段は、掃引周波数信
号発生器で発生させた所定帯域内を時間軸により掃引す
る周波数信号を電力増幅器により電力増幅した後にアン
テナより凍結庫内に電磁波を放射させるものである請求
項４記載の核磁気共鳴を利用した急速凍結庫。 - 【請求項６】 広帯域電磁波発生手段は、ホワイトノイ
ズ発生器で発生させたホワイトノイズを電力増幅器によ
り電力増幅した後にアンテナより凍結庫内に電磁波を放
射させるものである請求項４記載の核磁気共鳴を利用し
た急速凍結庫。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139782A JP2002333250A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 核磁気共鳴を利用した急速凍結庫 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139782A JP2002333250A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 核磁気共鳴を利用した急速凍結庫 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002333250A true JP2002333250A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18986502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001139782A Pending JP2002333250A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 核磁気共鳴を利用した急速凍結庫 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002333250A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US11766039B2 (en) | 2017-06-28 | 2023-09-26 | Sci-Group As | Freezing of biological material |
-
2001
- 2001-05-10 JP JP2001139782A patent/JP2002333250A/ja active Pending
Cited By (17)
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