JP2004020113A

JP2004020113A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2004020113A
Application number: JP2002177722A
Authority: JP
Inventors: Takao Hattori; 服部　隆雄; Hironobu Okada; 岡田　大信; Takumi Oikawa; 及川　巧
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22
Also published as: KR20040002483A; CN1482427A; TW200400341A; TW571065B; KR100526853B1; CN1255661C

Abstract

【課題】ＣＡ（大気雰囲気制御）によって冷蔵庫内の空気雰囲気を制御する低酸素雰囲気の収納室を有し、メンテナンスフリーで食品の長期保存をはかるようにした冷蔵庫を提供する。
【解決手段】冷凍貯蔵空間１０および冷蔵貯蔵空間５と、これら貯蔵空間とは独立して冷気流で冷却される減圧貯蔵空間９を設けるとともに、前記貯蔵空間内に密閉可能な収納容器１９を配置して冷気流入による直接冷却あるいは密閉による間接冷却を可能とし、密閉空間とした際には空間内部の空気を排気して減圧状態とすることを可能にしたことを特徴とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫に係り、特に食品を長期保存するための減圧室を備えた冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫は、冷却貯蔵温度の多様化のみならず、環境への配慮や経済性に対する関心の高まりを背景に、冷蔵庫本来の目的機能である食品の長期保存や省エネルギー化が重視される傾向にある。
【０００３】
一般に冷蔵庫内で食品を保存していても、保存期間の経過による劣化などで無駄に廃棄されることが多く見受けられるものであり、廃棄という無駄をなくし常に食材を新鮮に保つために、食品を保存する際に素材の持ち味や栄養分、鮮度を長期間に亙って保つ機能が求められている。
【０００４】
食品の劣化要因としては、乾燥、酸化等があげられる。乾燥に対しては、温度変動が少なく湿度が高い条件下での保存が有効であり、各室の温度帯専用に設けた冷却器の蒸発温度を上昇させて室内空気温度との差を少なくすることで、冷却器への霜の付着を極力少なくして乾燥を防いでいる。さらに、野菜に関しては、乾燥防止とともに青果物の老化ホルモンであるエチレンガスの除去により鮮度保持向上が可能である。
【０００５】
また、酸化防止に関しては、空気雰囲気を制御するいわゆるＣＡ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ　大気雰囲気制御）による保存が知られている。空気中には約２０％の酸素が存在するが、この酸素は魚や肉の油脂分の酸化をはじめ食品を劣化させる要因のひとつになっている。そこで、ＣＡによって食品と酸素とを遮断することで、野菜の呼吸作用の抑制、微生物、酵素の活性化抑制、油脂などの酸化抑制といった効果があり、これにより鮮度保存の向上をはかることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
酸素との接触を遮断することについて、一般家庭では、食品をファスナー付きの袋に真空パックしたり、タッパーウエアに入れて減圧するなどの簡易的な方法もあるが、封入などその都度の作業が煩雑であり。また、菓子などの包装では食品と一緒に酸素を吸着する吸着剤を封入することで劣化を防いでおり、この場合は開閉のない密閉状態であるため効果があるが、冷蔵庫内における開放状態での使用では、吸着剤は時間が経過すれば飽和するものであり、実用的な長期保存に耐えるものではなかった。
【０００７】
本発明は上記を考慮してなされたものであり、ＣＡによって冷蔵庫内の空気雰囲気を制御する低酸素雰囲気の収納室を有し、メンテナンスフリーで食品の長期保存をはかるようにした冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の冷蔵庫の発明は、冷凍貯蔵空間および冷蔵貯蔵空間と、これら貯蔵空間とは独立して冷気流で冷却される減圧貯蔵空間を設けるとともに、前記貯蔵空間内に密閉可能な収納容器を配置して冷気流入による直接冷却あるいは密閉による間接冷却を可能とし、密閉空間とした際には空間内部の空気を排気して減圧状態とすることを可能にしたことを特徴とするものである。
【０００９】
この構成により、減圧貯蔵空間に収納した貯蔵品を冷却することができるとともに、収納容器内の減圧により減圧大気中の酸素濃度を低下させるため、収納保存している食品と酸素とを遮断して、野菜の呼吸作用の抑制、油脂などの酸化抑制、酵素活性の抑制、および好気性微生物の活動抑制ができ、収納貯蔵品の鮮度を保持して長期保存することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、収納容器の上面開口を減圧貯蔵空間の天井部に取り付けた蓋により密閉するようにし、この蓋に減圧手段の排気孔を設けたことを特徴とし、請求項３記載の発明は、蓋を減圧貯蔵空間の開口部に設けた扉の開閉に応じて上下動させるようにしたことを特徴とするものであり、これらに構成により、扉を引き出した際には、蓋は貯蔵室空間に残るとともに収納容器のみが庫外に引き出されるため、使用者が食品を収納し取り出す作業の使い勝手をよくすることができ、また、容器の清掃や洗浄などの手入れが容易となる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、減圧貯蔵空間の専用扉を閉じた際には、冷却冷気を収納容器内に導入して所定温度に冷却した後に容器内を所定圧力まで減圧するようにしたことを特徴とするものであり、収納容器内の食品は所定温度まで冷却した後に減圧されるため、すみやかに冷却されるとともに低酸素雰囲気中で長期保存が可能となる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、収納容器内の圧力を庫外に設けた真空ポンプとこれに連結した排気管によって５０〜２００Ｔｏｒｒ間の所定値まで減圧し、収納容器内の圧力が所定値となった場合は真空ポンプの駆動を停止するようにしたことを特徴としている。
【００１３】
収納容器内を２００Ｔｏｒｒ以下に減圧すれば、大気圧下での酸素濃度の１０％以下となり、食品の酸化進行や青果物の呼吸作用を効果的に抑制することができ、また５０Ｔｏｒｒ以下になれば空気吸引を停止することで、ヒートシールされたレトルト食品などの封入パック食品を誤って収納した場合でも破裂するなどの弊害を防止することができる。また、収納容器内の圧力が所定値の範囲にあれば真空ポンプの駆動を停止するため、ポンプの駆動時間を少なくしてエネルギー消費を押さえることができる。
【００１４】
請求項６記載の発明は、減圧貯蔵空間を温度切替可能な室とし、専用扉の開動作に連動して収納容器のリーク口を開放し大気圧としたことを特徴とするものであり、開扉にともなう収納容器の開放を容易におこなうことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１は本発明に係る冷蔵庫の縦断面図であり、冷蔵庫本体（１）の外郭を形成する外箱（２）と、その内方に断熱材（３）を介して内箱（４）を配設している。
【００１６】
貯蔵空間の内壁面を形成する内箱（４）の最上部には冷蔵室（５）を配置し、その下方には冷蔵室よりやや高温で高湿度に保持された野菜室（６）を仕切り板（７）を介して設けている。野菜室（６）の下方には断熱仕切壁（８）を介して温度切替室（９）と図示しない製氷貯氷室とを左右に区分して併置しており、最下部には冷凍室（１０）を独立して配置し、各貯蔵室の前面開口部には各々専用の開閉扉を設けて閉塞している。
【００１７】
各貯蔵室は、冷蔵空間、冷凍空間のそれぞれの背面に設置した冷蔵用冷却器（１１）と冷凍用冷却器（１２）および各冷却器の近傍に設けたファン（１３）（１４）やダクトによって冷気を循環させ、各貯蔵室毎に設定した温度に冷却制御されるものである。
【００１８】
冷蔵庫本体（１）の最下部に配置した冷凍空間の背面下部には、機械室（１５）空間が形成されており、前記冷蔵用および冷凍用冷却器（１１）（１２）へ冷媒を供給する圧縮機（１６）を設置している。
【００１９】
上記構成において、前記温度切替室（９）内には食品を収納貯蔵する容器（１９）を設けており、温度切替室部の左側の側断面図である図２に示すように、温度切替室扉（２０）の内面側に奥方向に延びる左右一対の支持枠（２１）を取り付け、この支持枠（２１）間に前記収納容器（１９）を載置して保持することで扉（２０）とともに庫外へ引き出し自在としている。
【００２０】
左右一対の支持枠（２１）は、上下端縁にＬ字状部（２１ａ）（２１ｂ）を形成し、下端のＬ字状部（２１ｂ）の水平部を冷蔵庫本体（１）の前面開口部近傍の側壁に設けた滑車（２２）で受ける構成とすることで、支持枠（２１）を内箱（４）の両側壁に形成したレール（２３）に対して摺動自在としており、上端のＬ字状部（２１ａ）で容器（１９）の上部周縁に形成したフランジ（１９ａ）を支持するようにしている。
【００２１】
左右支持枠（２１）のそれぞれの後端外方には、左右のレール（２３）内を摺動するように滑車（２４）を固定しており、温度切替室扉（２０）の内面と左右の支持枠（２１）で形成される枠内に載置することで収納容器（１９）を安定して保持するようにしている。
【００２２】
前記収納容器（１９）の上面開口には、開口を完全に覆う大きさに形成した蓋（２５）を配置している。蓋（２５）は、室内天井面の数カ所に取り付けた引っ張りバネ（２６）によって、通常はバネ（２６）の上方への付勢力により、容器（１９）の開口に対して間隙を有するよう吊り下げられている。
【００２３】
容器のフランジ（１９ａ）の上部に対応する蓋（２５）の下面周縁にはシリコンゴムなどで形成した環状のシールパッキン（２７）を固着し、後述する構成によって、蓋（２５）が容器（１９）の開口を覆う際には、シールパッキン（２７）がフランジ（１９ａ）の上面に当接して隙間をなくし容器内を密封するように形成する。
【００２４】
温度切替室（６）部の閉扉状態での要部断面図である図３に示すように、前記蓋（２５）の上部前方には蓋開閉機構（２８）を設けている。蓋開閉機構（２８）は、棒状体からなり、一端を温度切替室扉（２０）の上部に支持係合し、他端を上下回動自在として室内側へ延出して先端に蓋押圧部（２８ａ）を設けたものであり、温度切替室扉（２０）近傍の室内前面の天井部に設けた棒状体の通過透孔（２９ａ）を有するガイド（２９）との開閉扉動作時の係合移動によって、他端の押圧部（２８ａ）を上下動させるようにしている。
【００２５】
開扉時には、図４に示すように、蓋開閉機構（２８）は、扉（２０）とともに庫外に引き出されるが、ガイドの透孔（２９ａ）と係合することによって他端の押圧部（２８ａ）は矢印のように上方へ移動し、蓋（２５）は、下方へ押圧する力が解除されるため、バネ（２６）の復帰力によって上方に移動し、容器（１９）の上面を開口するように動作する。この構成により、温度切替室扉（２０）を前方へ引き出した場合は、蓋（２５）は室内に残り、容器（１９）のみが上面を開口した状態で庫外に引き出されることになる。
【００２６】
閉扉動作による収納容器（１９）の室内奥方への移動の際には、ガイド（２９）との係合によって蓋開閉機構（２８）の他端が奥方向への移動にともなって下方に指向し、先端押圧部（２８ａ）が蓋（２５）の上面を押圧するように作用して収納容器（１９）の開口を閉塞し、閉扉状態では、前記シールパッキン（２７）により収納容器（１９）内を完全に密封するように構成されている。
【００２７】
そして、蓋（２５）の後部には、その一端が蓋を挿通して容器（１９）内に位置するよう開口させ、他端を下方に延設して真空ポンプ（３０）に接続した耐圧構造の可撓性材料からなる排気管（３１）を設けている。
【００２８】
真空ポンプ（３０）は、機械室（１５）内の圧縮機（１６）に隣接して設けられ、食品を減圧保存する必要性に応じて手動あるいは自動で操作指示することで駆動されるものであり、駆動の際は、温度切替室扉（２０）が閉扉された後の所定時間経過後に駆動され、駆動により排気管（３１）を介して密閉されている容器（１９）内の空気を吸引し、容器内を減圧するように作用する。この真空ポンプ（３０）は、食品保存を目的としており、またメンテナンスの面からもオイルレスタイプのものを使用するのが望ましい。
【００２９】
収納容器（１９）内の減圧時の圧力は、真空ポンプ（３０）の吸引時間や排気管（３１）の開口度により変化させることができるが、本実施例の場合は５０から２００Ｔｏｒｒの間の所定値に設定した。すなわち、収納容器内の圧力を２００Ｔｏｒｒより低くすれば容器内の酸素量を、常圧である大気圧下での酸素量の１０％以下にすることができるため、食品の酸化進行や青果物の呼吸作用を効果的に抑制することができるものであり、これにともなって、密閉構造となる前記容器（１９）と蓋（２５）も減圧力に見合う耐圧構造のものを使用する。
【００３０】
一方、容器内圧力を５０Ｔｏｒｒ以上としたのは、ヒートシールされたレトルト食品などの封入パック食品を誤って収納した場合、圧力が５０Ｔｏｒｒ以下になると減圧によりパック食品が破裂する可能性があるが、これらの弊害を防止するためである。
【００３１】
また、収納容器（１９）内の圧力が前記所定値の範囲内にあれば真空ポンプ（３０）の駆動を停止するように制御するとともに、収納容器（１９）への食品の収納や取出しによって容器内圧力が２００Ｔｏｒｒより高くなった場合は、再び真空ポンプ（３０）の駆動により圧力が２００Ｔｏｒｒ以下になるまで空気を吸引し減圧する。この運転制御によって、低酸素濃度による食品保存環境のための真空ポンプ（３０）の駆動時間を極力短縮し、エネルギーの消費を抑えている。
【００３２】
上記構成の動作について説明する。通常冷蔵庫の冷却運転時においては、各貯蔵室の扉は閉じられており、冷蔵用および冷凍用冷却器（１１）（１２）による冷気を冷却ファン（１３）（１４）でダクトを通じて各貯蔵室に循環し、これを冷却している。
【００３３】
温度切替室（６）は−２０℃の冷凍温度からチルド、冷蔵、野菜保存温度、および＋８℃程度のワイン保存温度まで多種の設定温度に切替えができる小室であり、冷蔵室扉（３４）の表面に設けた操作パネル（３５）の操作により冷凍用冷却器（１２）からの冷気をダンパー制御によって導入し、室内に設けた収納容器（１９）内の食品を所望の設定温度に冷却保持するものである。
【００３４】
したがって、温度切替室（６）を、減圧保存しない通常の冷却保存切替室として使用する場合には、真空ポンプ（３０）は駆動させないとともに、蓋（２５）を常時開いた状態にして容器（１９）内に冷気を導入し、循環させて冷却する。また、蓋（２５）で開口を閉塞して容器（１９）の周囲からの間接冷却で高湿度を保つように冷却してもよい。
【００３５】
温度切替室（６）を減圧貯蔵室として仕様設定している場合は、室内における収納容器（１９）の上面開口は、蓋（２５）によって密閉されており、容器（１９）内は真空ポンプ（３０）の駆動による排気管（３１）からの空気の吸引で減圧状態にあり、５０〜２００Ｔｏｒｒの間の低酸素濃度によって、魚肉油脂分の酸化防止や青果物の呼吸作用の抑制などをおこない食品の長期保存をはかっている。
【００３６】
この状態で温度切替室の扉（２０）を引き出し開扉した場合は、扉（２０）の前方への引出しにともなって蓋開閉機構（２８）も庫外に引き出される結果、下方への蓋の押圧力がなくなるためバネ（２６）力によって蓋（２５）は上方に開き、容器（１９）は内部を大気圧に戻されるとともに、上面を開口した状態で容器（１９）のみが庫外に引き出されるため、減圧による容器蓋の開放操作に煩わされることなく食品の収納や取出しができるものである。また容器（１９）は、扉（２０）および支持枠（２１）からも取り外し可能であるため、容器の清掃や洗浄も容易となるものである。
【００３７】
食品の収納取出し作業が終了して再び閉扉する際には、蓋開閉機構（２８）は、閉扉動作とともに棒状体の先端が庫内奥方向に移動し、同時にガイド（２９）との係合によって下方に指向し、先端押圧部（２８ａ）がバネ（２６）力に抗して蓋（２５）の上面を押圧し、収納容器（１９）の開口を密封閉塞するとともに、真空ポンプ（３０）が駆動することで容器（１９）の内部空気を吸引して減圧し、所定の圧力値まで減圧すれば吸引動作を停止して保持するものである。
【００３８】
このとき収納容器（１９）は密閉状態であり、冷却は容器の周囲から間接的におこなわれるが、容器の材質を減圧に耐える剛性を有する鋼板などの良熱伝導材で形成しておけば、間接冷却で高湿度を保持したまま内部の食品を良好に冷却することができる。
【００３９】
次に本発明の他の実施例について説明する。前記実施例においては、蓋開閉機構（２８）とガイド（２９）の動作により、温度切替室扉（２０）の開扉動作に連動して収納容器の蓋（２５）を開放するすることで大気圧に戻すようにしたが、本実施例においては、前記実施例と同一部分に同一符号を付した図５に示すように、温度切替室の引出し扉（２０）のハンドル（３３）をてこ機構による回動を利用して軽く開扉できる構成とし、ハンドルの回動によって蓋（２５）に設けた外部との連通孔（３４）を開口させるリーク弁（３５）を連動させることで、ハンドル（３３）による扉開放動作を信号としてリーク弁（３５）により同時に蓋の連通孔（３４）を開放することができ、容器（１９）内を一瞬の動作ですみやかに大気圧に戻すようにしている。この機構により、開扉時には収納容器（１９）内をすばやく大気圧にして蓋（２５）の開放を容易にすることができる。
【００４０】
なお、特に図示しないが、容器の蓋（２５）に電磁式の開放弁を装着しておき、引出し扉（２０）の表面に設けた手動スイッチの押圧により、弁を開放して大気圧に戻すようにしてもよいことは勿論である。
【００４１】
前記実施例においては、収納容器（１９）の密閉は上面開口に設けた蓋（２５）によっておこない、大気圧への戻しは蓋に設けた連通孔（３４）によっておこなっていたが、連通孔は蓋への設置に限るものではない。したがって、引出し扉（２０）と収納容器（１９）とを密着させ、扉（２０）表面に連通孔を形成するようにしてもよいが、誤ったリーク動作によって収納容器内に常温の庫外空気が侵入し、食品の温度が上昇することを防ぐため、リークのための連通孔は貯蔵室（６）内に形成し、開口の際は内部に冷気を導入するようにした方がよい。
【００４２】
また、前記実施例においては、蓋開閉機構（２８）を温度切替室の扉（２０）の開閉に連動させるようにしたが、図６に示すように、扉の開閉には連動させずに、蓋（４５）の上部にソレノイド（４０）を配置し、図示しない扉スイッチ信号などによるソレノイド（４０）への通電とバネ（４６）との関係で容器（３９）に対する蓋（４５）の開閉制御をおこなってもよく、閉扉後の所定時間、例えば３０分間は容器（３９）の開口を開放状態にして冷気を容器内に導入し、食品を所定温度まで冷却した後に、図７に示すように、ソレノイド（４０）への通電による作動棒（４１）の突出力で、引っ張りバネ（４６）のバネ力に抗して上方から蓋（４５）を押圧して容器（３９）の開口を密閉し、その後真空ポンプ（３０）を駆動させて容器内を所定圧力、例えば１００Ｔｏｒｒまで減圧するようにしてもよい。
【００４３】
さらに、収納容器に対する蓋の開閉は、前記構成のほか、図８に示すように、モータ駆動によるピニオンギア（４７）とラック（４８）との係合移動によって蓋（４５）を上下動させ、容器（３９）の上面開口を開放あるいは閉塞するようにしてもよい。
【００４４】
このようにすれば、収納容器（３９）内の食品は所定温度まで冷却した後に減圧されるため、減圧状態での間接冷却による熱伝導の悪さから冷却作用を損なう弊害をなくすことができ、低酸素雰囲気中でのより長期な保存が可能となる。
【００４５】
なお、上記実施例においては減圧貯蔵室を温度切替室（６）に設けた例によって説明したが、これに限らず、冷蔵室（５）の一部や冷凍室（１０）の１区画など他の貯蔵室内に独立した区画室を形成して適用してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明の構成によれば、減圧貯蔵空間に収納した貯蔵品を直接あるいは間接的に冷却することができるとともに、収納容器内が減圧される結果、減圧大気中の酸素濃度を低下させるため収納保存している食品と酸素とを遮断することができ、野菜の呼吸作用の抑制、油脂などの酸化抑制、酵素活性の抑制、および好気性微生物の活動抑制ができ、収納貯蔵品の鮮度を保持して長期保存することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】図１における減圧貯蔵空間の支持部を示す正面断面図である。
【図３】図１の減圧貯蔵空間の要部の拡大縦断面図である。
【図４】図３の収納容器の引出し状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図３と同一部分の断面図である。
【図６】本発明の他の蓋開閉機構の実施例を示す概略断面図である。
【図７】図６における収納容器の上面開口の開放状態を示す断面図である。
【図８】本発明のさらに他の蓋開閉機構の実施例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１…冷蔵庫本体　　　　　４…内箱　　　　　　５…冷蔵室
９…温度切替室　　　　　１１…冷蔵用冷却器　　１２…冷凍用冷却器
１５…機械室　　　　　　　１９、３９…収納容器　　２０…切替室扉
２１…支持枠　　　　　　　２２、２４…滑車　　　　２３…レール
２５、４５…蓋　　　　　　　２６、４６…バネ　　　　２７…シールパッキン
２８…蓋開閉機構　　　　　２８ａ…蓋押圧部　　　２９…ガイド
２９ａ…透孔　　　　　　　３０…真空ポンプ　　　３１…排気管
３３…ハンドル　　　　　　３４…連通孔　　　　　３５…リーク弁
４０…ソレノイド　　　　　４１…佐渡棒　　　　　４７…ピニオンギア
４８…ラック

Claims

冷凍貯蔵空間および冷蔵貯蔵空間と、これら貯蔵空間とは独立して冷気流で冷却される減圧貯蔵空間を設けるとともに、前記貯蔵空間内に密閉可能な収納容器を配置して冷気流入による直接冷却あるいは密閉による間接冷却を可能とし、密閉空間とした際には空間内部の空気を排気して減圧状態とすることを可能にしたことを特徴とする冷蔵庫。
収納容器の上面開口を減圧貯蔵空間の天井部に取り付けた蓋により密閉するようにし、この蓋に減圧手段の排気孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
蓋を減圧貯蔵空間の開口部に設けた扉の開閉に応じて上下動させるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
減圧貯蔵空間の専用扉を閉じた際には、冷却冷気を収納容器内に導入して所定温度に冷却した後に容器内を所定圧力まで減圧するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
収納容器内の圧力を庫外に設けた真空ポンプとこれに連結した排気管によって５０〜２００Ｔｏｒｒ間の所定値まで減圧し、収納容器内の圧力が所定値となった場合は真空ポンプの駆動を停止するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
減圧貯蔵空間を温度切替可能な室とし、専用扉の開動作に連動して収納容器のリーク口を開放し大気圧としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の冷蔵庫。