【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酸素濃度調整手段として減圧貯蔵空間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】
一般に食品は、冷蔵庫内で保存していても、保存期間の経過による劣化などで食されることなく廃棄されることが多く見受けられるものであり、食材の廃棄という無駄をなくすとともに常に新鮮な食材を得るため、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、冷蔵庫における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、貯蔵室内を高湿に保って食品の乾燥を防ぐ方式が広く採用されている。
【０００５】
さらに、野菜に関しては、乾燥防止とともに、青果物の熟成にともなって発生する老化ホルモンであるエチレンガスを除去することにより他の野菜の鮮度保持が可能であるが、空気中の酸素による呼吸・蒸散作用による鮮度の劣化は栄養分含有量の低下のみでなく変色など外観面での品質が低下する問題が発生する。
【０００６】
空気中には約２０％の酸素が存在し、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が、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）によって食品と酸素とを遮断することによる保存が知られている。
【０００７】
酸素濃度を調整するための手段としては、空気中の酸素と窒素を分離する方法がある。これには、ポリイミド系膜、ポリオレフィン系膜などの窒素が透過しにくい性質を利用した酸素透過膜を使用することで、酸素を選択的に透過させるものがあり、エアーポンプなどの加圧ポンプで中空糸状のモジュールとした膜に加圧空気を送り込み圧力調整によって酸素濃度を変化させることができる。
【０００８】
また、ゼオライトや活性炭などを用い、酸素と窒素の吸着特性の差を利用して空気中の酸素と窒素を分離し酸素濃度を調整するＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ 圧力差吸着法）方式や、貯蔵空間内に窒素などの不活性ガスを充填したり、室内の酸素を窒素と置換して除去する方法、貯蔵室の密閉容器内を減圧することで酸素分圧を低下させる方法などがあり、これらの方法によって、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をおこない、食品の鮮度保存の向上をはかることができる。
【０００９】
これらの方法の中では、本発明の出願人による出願である特願２００２−１７７７２２に記載したように、貯蔵室内を減圧することによって減圧大気中の酸素濃度を低減させる方式が、比較的簡単な構成で冷蔵庫に収納保存している食品と酸素とを遮断し、収納貯蔵品の鮮度を長期に保持できる効果を有する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構成の場合、冷蔵庫内における酸素濃度調整手段である減圧機構は収納容器と実質的に一体に構成されていることから、収納容器は引き出した時点で低酸素状態を失い通常の大気雰囲気になってしまうため、鮮度保持ができなくなり、また、収納容器は比較的容量が小さいため鮮度保持を希望する食材の貯蔵量を増加することが困難であった。
【００１１】
本発明は上記点を考慮してなされたものであり、食品収納容器内の空気雰囲気を低酸素状態に制御して収納食品の鮮度を長期に亙って保持するとともに、収納容器を冷蔵庫から取り出すことができるようにし、取り出した場合でも低酸素状態を保つことを可能にして、使い勝手を良好なものにした冷蔵庫を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による冷蔵庫は、冷凍および冷蔵貯蔵空間と、これら貯蔵空間の内部あるいは独立して配設された貯蔵空間に配置された収納容器と、この収納容器の開口を開閉自在に閉塞するよう設けられた蓋と、この蓋の閉塞により密閉空間とした収納容器内部の酸素濃度を調整する酸素濃度調整手段とを備え、前記酸素濃度調整手段は本体側に配置するとともに前記収納容器は酸素濃度調整手段と脱着可能に設置したことを特徴とする。
【００１３】
この構成により、貯蔵空間内の酸素濃度を低下させ、収納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、貯蔵品の鮮度を保持して長期保存することができるとともに、収納容器は酸素濃度調整手段と脱着することができるため、低酸素状態で鮮度を保持したまま単独で本体から取り外して持ち運んだり、冷蔵庫内の他の貯蔵空間に設置することができ、低酸素状態に保持した収納容器自体を遠隔地へ運んで食事などに供し、また、収納容器の数を増やして鮮度を保持した食材の量を増加することができる。
【００１４】
【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、断熱箱体からなる冷蔵庫本体（１）内部の貯蔵空間の最上部には冷蔵室（２）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（３）を仕切り板を介して設けている。野菜室（３）の下方には断熱仕切壁（４）を介して、後に詳述する減圧貯蔵室にもなる温度切替室（５）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、最下部には上下２段に区分した冷凍室（６）を独立して配置している。
【００１５】
各貯蔵室は、その前面開口部に各々専用の開閉扉を設けて閉塞するとともに、冷蔵空間および冷凍空間のそれぞれの背面に設置した冷蔵用冷却器（８）と冷凍用冷却器（９）および各冷却器の近傍に設けたファン（１０）（１１）と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。
【００１６】
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（１２）空間が形成されており、前記冷蔵用および冷凍用冷却器（８）（９）へ冷媒を供給する圧縮機（１３）を設置している。
【００１７】
上記構成において、前記温度切替室（５）内には、食品を収納貯蔵する収納容器（１５）を設けている。収納容器（１５）は、切替室（５）を減圧貯蔵室とした場合の圧力に対応するため、ステンレスなどの剛体からなる耐圧構造にしており、温度切替室（５）の閉扉状態での要部断面図である図２に示すように、切替室扉（１６）の内側下部に取り付けた奥方向に延びる左右一対の支持枠（１７）間に載置して保持することで切替室扉（１６）とともに庫外へ引き出し自在としている。
【００１８】
左右一対の支持枠（１７）は、断面Ｌ字状部を成し、水平部を切替室（５）の底面に設けた滑車（１８）で受けるとともに支持枠後端に滑車（１９）を設ける構成とすることで切替室の底面レール（２０）上を摺動自在としており、切替室扉（１６）を閉じることにより、扉内面のガスケットが切替室（５）の前面開口周縁に吸着して室内を外気に対して密閉遮断するようにしている。
【００１９】
前記収納容器（１５）の上面開口には、開口を完全に覆う大きさに形成した蓋（２１）を配置しており、この蓋（２１）の下面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（２３）を固着し、蓋（２１）が容器（１５）の開口を覆って当接した際には、シールパッキン（２３）によって隙間をなくし容器（１５）内を密封するように形成する。
【００２０】
前記収納容器（１５）の蓋（２１）には、蓋の内外を貫通し蓋の上部で外部からの空気の侵入を阻止する逆止弁（２５）を設けた接続管（２６）を設置し、逆止弁（２５）から後方へ延出する接続口（２７）にその一端開口を接続して、他端を蓋（２１）の上部に沿って後方に延設し、断熱仕切壁（４）内を挿通して前記機械室（１２）内に設置した真空ポンプ（２９）に接続して減圧動作をおこなうシリコンゴムなどの可撓性材料からなる耐圧構造の吸引管（３０）を設けている。
【００２１】
真空ポンプ（２９）は、上面開口を蓋（２１）で閉塞した収納容器（１５）を保持した切替室扉（１６）が閉扉されたことをドアスイッチなどで検知して、モータを駆動し、ポンプを動作することで、前記吸引管（３０）および蓋（２１）に設けた接続管（２６）によって密閉されている収納容器（１５）内の空気を吸引し、容器内を大気圧以下に減圧するものであって、フィルターやマフラーとともに周囲を遮音ケースで覆って動作騒音を低減するとともに、前記機械室（１２）の底面に防振手段を介して設置され、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。
【００２２】
真空ポンプ（２９）を駆動した場合は、吸引による容器（１５）内の減圧により、蓋を押圧しなくても蓋（２１）は容器（１５）開口を密封することになり、真空ポンプ（２９）からの排気は、排気口から消音器を介して機械室内に排出される。また、この真空ポンプ（２９）は、食品保存を目的としており、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。
【００２３】
前記蓋（２１）に設けた接続管（２６）の逆止弁（２５）は、接続口（２７）が吸引管（３０）から離脱した場合にその作用によって接続口（２７）から収納容器（１５）内への外気の侵入を阻止するものであり、これにより、真空ポンプ（２９）を停止した場合も大気が容器内に侵入することがなく、減圧状態を保持したまま収納容器（１５）を本体から取り外すことができる。
【００２４】
収納容器（１５）内の減圧時の圧力は、真空ポンプ（２９）の吸引時間や吸引管（３０）の開口径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４分の１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（１５）と蓋（２１）も減圧力に見合う耐圧構造のものを使用する。
【００２５】
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。
【００２６】
収納容器（１５）内の圧力が前記所定値の範囲内にあれば真空ポンプ（２９）の駆動を停止するように制御するとともに、収納容器（１５）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（２９）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（２９）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。
【００２７】
収納容器（１５）の上面開口を閉塞する蓋（２１）には、前記接続管（２６）とは別に蓋の内外を貫通する連通孔（２１ａ）を穿設しており、この連通孔（２１ａ）には、減圧動作の解除時に開口して減圧状態にある収納容器（１５）の空間内を大気圧に戻すリーク弁（３１）を設けている。
【００２８】
リーク弁（３１）は、通常時は閉塞されているが、手動、あるいは扉外表面からの真空ポンプ（２９）の駆動停止を制御する図示しない操作ボタンの押圧操作に連動させることにより、所定時間開放させることで収納容器（１５）内圧力の大気圧への戻しを速やかにおこない、容器内からの貯蔵食品の取り出しを円滑におこなうものである。
【００２９】
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（８）（９）による冷気は冷却ファン（１０）（１１）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。
【００３０】
温度切替室（５）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任意に切替えができる２０〜３０Ｌの小容量の貯蔵室であり、冷蔵室扉の表面に設けた操作パネルの操作により冷凍用冷却器（９）からの冷気をダンパー制御によって導入し所定の設定温度に冷却するものである。
【００３１】
したがって、温度切替室（５）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（２９）は駆動させないとともに、蓋（２１）を常時開いた状態にして容器（１５）内に冷気を導入して冷却してもよく、また蓋（２１）で開口を閉塞し容器（１５）の周囲からの間接冷却で高湿度を保ちつつ冷却してもよい。
【００３２】
しかして、温度切替室（５）を酸素濃度が調整できる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（１５）の上面開口の蓋（２１）は密閉されており、容器（１５）内は、真空ポンプ（２９）の駆動による吸引管（３０）からの空気の吸引で減圧状態にあり、５０〜２００Ｔｏｒｒの間の低酸素濃度の雰囲気によって、例えば、容器内温度が−７℃でも従来の−２０℃での冷凍保存に相当する魚肉油脂分の酸化防止作用が得られるとともに青果物の呼吸作用の抑制などをおこなうことができ、食品の長期保存をはかっている。
【００３３】
収納容器（１５）を取り出すには、切替室扉（１６）表面に設けた操作ボタンの押圧により真空ポンプ（２９）を停止した後、温度切替室（１５）の扉を引き出せばよく、図３に示すように、このとき、収納容器の前方への摺動によって真空ポンプ（２９）に接続している吸引管（３０）から収納容器（１５）の蓋（２１）に取り付けた接続管（２６）が離脱するため、前方に引き出された支持枠（１７）上から収納容器（１５）を単独で取り外すことができる。
【００３４】
このとき、逆止弁（２５）により、接続口（２７）から収納容器（１５）内への大気侵入は阻止することができ、収納容器（１５）内の食材は、密閉状態とともに低酸素雰囲気による好適な保存状態を維持できるものであり、収納容器（１５）を弁当箱程度の小形容器にすれば、取り出した容器は、冷蔵室（２）の載置棚（２２）など他の貯蔵空間に収納することができ、温度切替室（５）には新規な容器を設置して減圧すれば低酸素保持空間をさらに増加することができる。
【００３５】
また、取り出した収納容器（１５）を減圧状態を保持したまま遠隔地まで運送することもでき、帰省時や旅行の際の生鮮食品の移送に活用することができ、さらに、容器（１５）は、扉（１６）や支持枠（１７）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。
【００３６】
食品の収納や取り出し作業が終了して再び閉扉した場合は、閉扉動作により収納容器（１５）は室内奥方へ移動し、蓋（２１）に設けた接続管（２６）が本体側の吸引管（３０）に嵌入して連結された状態で所定位置に停止する。
【００３７】
このとき、収納容器（１５）内を減圧保存する場合は、蓋（２１）を容器（１５）の開口に当接させ、蓋（２１）とシールパッキン（２３）により収納容器（１５）の開口を密封閉塞するとともに真空ポンプ（２９）を駆動させて容器（１５）内の空気を吸引して減圧し、所定の圧力値まで減圧すればよい。また、通常の冷却保存をおこなう場合は容器（１５）の蓋（２１）を開放したまま冷却し、あるいは蓋（２１）で容器（１５）の開口を覆って冷却すればよい。
【００３８】
以上により、収納容器（１５）内が減圧された状態にあると、減圧された大気中の酸素濃度が低下し、保存食品と酸素とを遮断することになり、冷却作用による低温化とも相俟って、容器内は低酸素濃度で且つ低温の雰囲気状態となり、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、好気性微生物の活動抑制といった効果があり、鮮度保存の向上をはかることができる。
【００３９】
また、温度切替室（５）は小容量の貯蔵空間であり、収納容器（１５）も必然的に小容量となって保存食材の量も少量となるが、前記蓋の逆止弁（２５）による密閉作用によって低酸素状態を保持した収納容器（１５）を他の貯蔵空間の棚上に載置保管し、別途準備した他の収納容器を温度切替室（５）内に設置して低酸素雰囲気状態にすることにより、食材量を増加させることは可能である。
【００４０】
次に、酸素濃度調整手段として電解膜素子を利用した他の実施例について図４を参照して説明する。温度切替室（４５）背面の冷凍用冷却器（４９）を覆うエバカバー（５０）の前面に配置された電解膜素子（５９）は、概略拡大構成を図５に示すように、固体高分子電解質膜（６０）をアノード電極（陽極）（６１）とカソード電極（陰極）（６２）で挟んで形成されたものを各電極面にスリット（６３ａ）を設けたケース（６３）内に収納してユニット化したものであり、カソード電極（６２）面を温度切替室（４５）の室内側に面して配置させている。
【００４１】
アノード電極（６１）は、外側から集電体、多孔質支持撥水膜、カーボン電極や白金触媒などから形成され、カソード電極（６２）もアノードと同様に形成されている。
【００４２】
そして、温度切替室（４５）内の収納容器（５５）の背面には透過窓（５５ａ）が設けられており、前記カソード電極（６２）側の面はこの透過窓（５５ａ）を覆って対向し、周囲をシール材（５７）でシールして設置されている。
【００４３】
この構成により、前記実施例と同様に、閉扉により収納容器（５５）が温度切替室（４５）内の所定位置に設置された場合は、図４に示すように、前記透過窓（５５ａ）が電解膜素子（５９）に覆われることになり、図示しない扉表面に設けた操作パネルへの押圧指示により、温度切替室（４５）の閉扉の際に、リード線（６５）により電極（６１）（６２）間に数ボルトの直流電圧をかけて高分子電解質膜（６０）を動作させるものである。
【００４４】
すなわち、直流電圧をかけることでアノード（６１）側では、空気中の水分が消費され酸素を発生するよう反応し、同時に生成する電子は電線を通り、水素イオンは高分子電解質膜（６０）を通ってカソード電極（６２）に移動する。これに対するカソード（６２）側は、収納容器（５５）内部の酸素がアノード（６１）側から移動してきた電子および水素イオンと反応して水を発生するものであり、結果的に、収納容器（５５）内の酸素を消費して発生した水を高分子電解質膜（６０）を通し移動させることで容器（５５）内の酸素を除去し、温度切替室（４５）の収納容器（５５）内を通常大気状態の５％程度の低酸素濃度の雰囲気にするものである。
【００４５】
この方式によれば、ポンプなどの部材が不要であり、スペース効率が向上するとともに関連構成を簡単にして静音化をはかることができる。また収納容器（５５）内を減圧することがないので密閉度をそれほどきびしく設ける必要がなく、取り扱いや構成が簡易になるとともに、耐圧構成も不要であることから収納容器の剛性を大きくする必要がなく、重量を軽く価格を低減できる。
【００４６】
そして、温度切替室扉（５６）を開扉して収納容器（５５）を引き出した際には、図６に示すように、本体側に配置した電解膜素子（５９）から透過窓（５５ａ）が離間し収納容器（５５）のみが蓋（５１）とともに外部に引き出されるものである。このとき蓋（５１）を、例えばヒンジ部（５１ａ）に設けたバネ力を利用して、図のように引き出しと同時に開口させるようにしてもよい。
【００４７】
さらに他の実施例について説明する。本実施例においては図７に示すように、前記実施例と同様の構成からなる電解膜素子（７９）をエバカバー（７０）の一部に内蔵し、この電解膜素子（７９）に対向する収納容器（７５）の透過窓（７５ａ）の容器内部側に支持部材（７５ｂ）によって閉塞板（８０）を配置しており、閉塞板（８０）は支持部材（７５ｂ）との間に介在したバネ材（８１）によって常時透過窓（７５ａ）をシール材（８３）を介して閉塞するように付勢されている。このとき、収納容器（７５）の上面開口は蓋（７１）によって密閉されている。
【００４８】
そして電解膜素子（７９）側からは押圧棒（８２）が透過窓（７５ａ）を貫通して閉塞板（８０）に向かって突出しており、温度切替室（６５）が閉扉されて収納容器（７５）が所定位置にある場合は、図８に示す状態となり、前記透過窓（７５ａ）は電解膜素子（７９）に対向するとともにシール材（７７）を介してエバカバー（７０）で覆われ、閉塞板（８０）は押圧棒（８２）のバネ（８１）力に抗する押圧によって透過窓（７５ａ）を開口するように形成されている。
【００４９】
したがって、温度切替室扉（５６）の閉扉時には、収納容器（７５）は所定位置にあって透過窓（７５ａ）はシール材（７７）を介して電解膜素子（７９）に対向して覆われ、且つ閉塞板（８０）が透過窓（７５ａ）を開口するため、容器内の酸素は電解膜素子（７９）を矢印の方向へ移動し、容器内を低酸素濃度の雰囲気に置換するものである。
【００５０】
また、温度切替室扉（５６）とともに収納容器（７５）を引き出した場合には、容器が電解膜素子（７９）から離間し、閉塞板（８０）に対する押圧棒（８２）の押圧力が解除されることで、バネ力により閉塞板（８０）が透過窓（７５ａ）を閉塞し、蓋（７１）とともに収納容器（７５）内を密閉保持する。
【００５１】
この構成によれば、収納容器（７５）を温度切替室（６５）内の所定位置に配置した場合は、透過窓（７５ａ）は自動的に開口して本体側の電解膜素子（７９）に対向し、また扉（５６）の引き出しにより本体側から収納容器（７５）を取り外した際には透過窓（７５ａ）を閉塞して容器内を密閉し、低酸素濃度の雰囲気を保持することができる。
【００５２】
なお、上記各実施例においては、収納容器および酸素濃度調整手段を温度切替室内に配置した構成で説明したが、本発明はこれに限るものではなく、冷蔵室や冷凍室、あるいは他の貯蔵空間に配置しても同様の効果を得られることは言うまでもなく、収納容器の大きさについても冷蔵室内の載置棚上に設置できるサイズを含め種々の形態を選択できるものである。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明の構成によれば、貯蔵空間内の酸素濃度を低下させ、収納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、貯蔵品の鮮度を保持して長期保存することができるとともに、収納容器は酸素濃度調整手段と脱着することができるため、低酸素状態で鮮度を保持したまま単独で本体から取り外して持ち運んだり、冷蔵庫内の他の貯蔵空間に設置することができ、低酸素状態に保持した収納容器自体を遠隔地へ運んで食事などに供し、また、収納容器の数を増やして鮮度を保持した食材の量を増加することができる。
【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における低酸素雰囲気の貯蔵室構成を示す縦断面図である。
【図３】図２における収納容器を引き出した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態の低酸素雰囲気の貯蔵室を示す縦断面図である。
【図５】図４の電解膜素子の概略構成を示す断面図である。
【図６】図４における収納容器の引き出し状態を示す縦断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例を示す低酸素雰囲気貯蔵室の要部の断面図である。
【図８】図７における収納容器の引き出し状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…冷蔵庫本体 ２…冷蔵室 ５、４５、６５…温度切替室
６…冷凍室 １５、５５、７５…収納容器 １６、５６…切替室扉
２１、５１、７１…蓋 ２１ａ…連通孔 ２３…シールパッキン
２５…逆止弁 ２６…接続管 ２７…接続口
２９…真空ポンプ ３０…吸引管 ３１…リーク弁
５０、７０…エバカバー ５５ａ、７５ａ…透過窓 ５７、７７…シール材
５９、７９…電解膜素子 ６０…高分子電解質膜 ６１…アノード電極
６２…カソード電極 ６３…ケース ６３ａ…スリット
６５…リード線 ７５ｂ…支持部材 ８０…閉塞板
８２…押圧棒 ８３…シール材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigerator, and more particularly to a refrigerator provided with a decompression storage space as oxygen concentration adjusting means for storing food for a long period of time.
[0002]
[Prior art]
In recent years, refrigerators have a tendency to place importance on long-term preservation of food and energy saving, which are the original objective functions of refrigerators, against the backdrop of not only diversification of cooling storage temperature but also environmental concerns and growing interest in economic efficiency. is there.
[0003]
In general, foods are often discarded without being eaten due to deterioration due to the passage of the storage period, even if they are stored in the refrigerator. Therefore, the function of keeping the taste, nutrients, and freshness of the ingredients over a long period of time when storing food is required.
[0004]
Food deterioration factors include drying and oxidation. For drying, storage under conditions of low temperature fluctuation and high humidity is effective, and the evaporating temperature of the cooler provided exclusively for the temperature zone of each room in the refrigerator is increased to reduce the difference from the room air temperature. By reducing the amount, frost adhesion to the cooler is reduced as much as possible, and a method of preventing the food from drying by keeping the storage chamber at a high humidity is widely adopted.
[0005]
Furthermore, with regard to vegetables, it is possible to maintain the freshness of other vegetables by removing ethylene gas, an aging hormone that occurs as fruits and vegetables ripen, as well as preventing drying, but breathing and transpiration due to oxygen in the air. Deterioration of freshness due to the occurrence of not only a decrease in nutrient content but also a problem of deterioration in appearance quality such as discoloration.
[0006]
About 20% of oxygen is present in the air, and this oxygen is one of the factors that degrade foods, including the oxidation of fish and meat fats and oils. The preservation | save by interrupting | blocking a foodstuff and oxygen by (Controlled Atmosphere air atmosphere control) is known.
[0007]
As a means for adjusting the oxygen concentration, there is a method of separating oxygen and nitrogen in the air. This includes oxygen-permeable membranes such as polyimide membranes and polyolefin membranes that do not easily allow nitrogen to permeate, so that oxygen can be selectively permeated by pressure pumps such as air pumps. The oxygen concentration can be changed by adjusting the pressure by sending pressurized air into the membrane formed into a hollow fiber module.
[0008]
Also, PSA (Pressure Swing Absorption Pressure Difference Adsorption Method), which uses zeolite or activated carbon, etc., and adjusts the oxygen concentration by separating oxygen and nitrogen in the air using the difference in adsorption characteristics of oxygen and nitrogen, storage space There are methods such as filling the interior with an inert gas such as nitrogen, replacing oxygen in the room with nitrogen and removing it, or reducing the oxygen partial pressure by reducing the pressure inside the sealed container of the storage chamber. Depending on the method, it is possible to suppress the respiration of vegetables, suppress the activation of microorganisms and enzymes, suppress the oxidation of fats and oils, etc., and improve the preservation of food freshness.
[0009]
Among these methods, as described in Japanese Patent Application No. 2002-177722 filed by the applicant of the present invention, the method of reducing the oxygen concentration in the decompressed atmosphere by reducing the pressure in the storage chamber is relatively simple. With the configuration, the food stored and stored in the refrigerator and oxygen are blocked, and the stored freshness of the stored product can be maintained for a long time.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the above configuration, since the decompression mechanism that is the oxygen concentration adjusting means in the refrigerator is substantially integrated with the storage container, the storage container loses the low oxygen state when it is pulled out, and is in a normal atmospheric atmosphere. Therefore, it is difficult to maintain the freshness, and the storage container has a relatively small capacity, so that it is difficult to increase the storage amount of the food that is desired to maintain the freshness.
[0011]
The present invention has been made in consideration of the above points, and controls the air atmosphere in the food storage container to a low oxygen state to maintain the freshness of the stored food for a long period of time, and removes the storage container from the refrigerator. An object of the present invention is to provide a refrigerator that can be kept in a low oxygen state even when taken out, and has good usability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a refrigerator according to the present invention includes a freezing and refrigeration storage space, a storage container disposed in the storage space or a storage space disposed independently, and an opening of the storage container. A lid provided so as to be freely opened and closed, and an oxygen concentration adjusting means for adjusting the oxygen concentration inside the storage container which is a sealed space by closing the lid, and the oxygen concentration adjusting means is disposed on the main body side. The storage container is installed to be detachable from the oxygen concentration adjusting means.
[0013]
With this configuration, the oxygen concentration in the storage space is reduced, the stored food and oxygen are blocked, and the respiratory action of vegetables, the oxidation of fats and oils, the inhibition of enzyme activity, and the activity of aerobic microorganisms are suppressed. It can be stored for a long time with its stored freshness, and the storage container can be detached from the oxygen concentration adjustment means, so it can be removed from the main body and kept alone while maintaining its freshness in a low oxygen state. It can be installed in other storage spaces in the refrigerator, and the storage container itself kept in a low-oxygen state is transported to a remote location for meals, and the number of storage containers is increased to maintain the freshness. The amount can be increased.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a refrigerator according to the present invention, in which a refrigerator compartment (2) is arranged at the top of a storage space inside a refrigerator main body (1) comprising a heat insulating box, and below the refrigerator compartment. A vegetable room (3) maintained at high temperature and high humidity is provided via a partition plate. Below the vegetable compartment (3), through a heat insulating partition wall (4), a temperature switching chamber (5), which also serves as a decompression storage chamber, which will be described in detail later, and an ice making ice storage chamber (not shown) are placed side by side. The freezer compartment (6) divided into two upper and lower stages is independently arranged at the bottom.
[0015]
Each storage chamber is closed by providing a dedicated opening / closing door at the front opening thereof, and a refrigeration cooler (8), a refrigeration cooler (9), Cooling air is circulated by fans (10) and (11) and ducts provided in the vicinity of each cooler, and cooling is controlled to a temperature set for each storage room.
[0016]
A machine room (12) space is formed in the lower rear part of the freezing space arranged at the lowermost part of the refrigerator main body (1), and the refrigerant is supplied to the refrigerating and freezing coolers (8) and (9). A compressor (13) is installed.
[0017]
The said structure WHEREIN: The storage container (15) which stores and stores a foodstuff is provided in the said temperature switching chamber (5). The storage container (15) has a pressure-resistant structure made of a rigid body such as stainless steel in order to cope with the pressure when the switching chamber (5) is a decompression storage chamber, and is necessary when the temperature switching chamber (5) is closed. As shown in FIG. 2 which is a partial cross-sectional view, the switching chamber door (16) is placed and held between a pair of left and right support frames (17) extending in the depth direction attached to the inner lower portion of the switching chamber door (16). 16) and can be pulled out of the cabinet.
[0018]
The pair of left and right support frames (17) have an L-shaped section, receive a horizontal portion by a pulley (18) provided on the bottom surface of the switching chamber (5), and provide a pulley (19) at the rear end of the support frame. By being configured, it is slidable on the bottom rail (20) of the switching chamber, and by closing the switching chamber door (16), the gasket on the inner surface of the door is adsorbed to the front opening periphery of the switching chamber (5). The room is hermetically sealed against the outside air.
[0019]
A lid (21) formed in a size that completely covers the opening is disposed in the upper surface opening of the storage container (15), and an annular seal formed of silicon rubber or the like is disposed on the lower surface of the lid (21). When the packing (23) is fixed and the lid (21) is in contact with the opening of the container (15), the seal (23) eliminates the gap and seals the inside of the container (15). .
[0020]
The lid (21) of the storage container (15) is provided with a connecting pipe (26) provided with a check valve (25) that penetrates the inside and outside of the lid and prevents the entry of air from outside at the top of the lid. One end opening is connected to a connection port (27) extending rearward from the check valve (25), and the other end is extended rearward along the upper portion of the lid (21). ) A suction tube (30) having a pressure-resistant structure made of a flexible material such as silicon rubber, which is inserted into the machine chamber (12) and connected to a vacuum pump (29) installed in the machine room (12) to perform a pressure reduction operation, is provided. Yes.
[0021]
The vacuum pump (29) detects that the switching chamber door (16) holding the storage container (15) whose upper surface opening is closed by the lid (21) is closed by a door switch or the like, and drives the motor. By operating the pump, the air in the storage container (15) sealed by the connection pipe (26) provided in the suction pipe (30) and the lid (21) is sucked, and the inside of the container is reduced to atmospheric pressure or less. The need for decompressing and covering the surroundings with a sound insulation case together with a filter and a muffler to reduce operating noise, and being installed on the bottom surface of the machine room (12) via a vibration isolating means to store food under reduced pressure It is driven by instructing operation manually or automatically according to the above.
[0022]
When the vacuum pump (29) is driven, the lid (21) seals the opening of the container (15) without pressing the lid due to the decompression in the container (15) by suction, and the vacuum pump (29 ) Is discharged from the exhaust port through the silencer into the machine room. The vacuum pump (29) is intended for food preservation, and it is desirable to use an oilless type from the viewpoint of maintenance.
[0023]
The check valve (25) of the connection pipe (26) provided on the lid (21) is connected to the storage container (27) from the connection port (27) by its action when the connection port (27) is detached from the suction pipe (30). 15) Prevents the intrusion of outside air into the interior, so that even when the vacuum pump (29) is stopped, the atmosphere does not enter the container, and the storage container (15) is kept in a decompressed state. Can be removed from the body.
[0024]
The pressure at the time of depressurization in the storage container (15) can be changed according to the suction time of the vacuum pump (29) and the opening diameter of the suction pipe (30). In this embodiment, the pressure is between 50 and 200 Torr. Set to a predetermined value. That is, if the pressure in the storage container is lower than 200 Torr, the amount of oxygen in the container can be reduced to less than a quarter of the amount of oxygen at atmospheric pressure, which is normal pressure. Accordingly, the container (15) and the lid (21) having a hermetically sealed structure are also of a pressure-resistant structure that matches the decompression force.
[0025]
On the other hand, the pressure inside the container is set to 50 Torr or more, and when packed food such as heat-sealed retort food is mistakenly stored, when the pressure becomes 50 Torr or less, the packed food may burst due to reduced pressure. This is to prevent these harmful effects.
[0026]
When the pressure in the storage container (15) is within the range of the predetermined value, the vacuum pump (29) is controlled to stop driving, and the food pressure in the storage container (15) is stored and taken out. When the pressure becomes higher than 200 Torr, the pressure is reduced by sucking air until the pressure becomes 200 Torr or less again by driving the vacuum pump (29). By this operation control, the drive time of the vacuum pump (29) for the food preservation environment with a low oxygen concentration is shortened as much as possible, and the consumption of energy is suppressed.
[0027]
The lid (21) that closes the top opening of the storage container (15) is provided with a communication hole (21a) penetrating the inside and outside of the lid separately from the connection pipe (26). ) Is provided with a leak valve (31) that opens when the decompression operation is released and returns the space of the storage container (15) in the decompressed state to atmospheric pressure.
[0028]
Although the leak valve (31) is normally closed, the leak valve (31) is manually operated or interlocked with a pressing operation of an operation button (not shown) that controls driving stop of the vacuum pump (29) from the outer surface of the door. By opening it, the internal pressure of the storage container (15) is quickly returned to the atmospheric pressure, and the stored food is smoothly taken out from the container.
[0029]
The operation of the above configuration will be described. Usually, during the cooling operation of the refrigerator, the doors of the respective storage rooms are closed, and the cold air from the refrigerators (8) and (9) for refrigeration is stored in the respective storage rooms through the ducts by the cooling fans (10) and (11). It circulates and cools it.
[0030]
The temperature switching chamber (5) has a small storage capacity of 20-30L, which can be arbitrarily switched from -20 ° C freezing temperature to chilled, refrigerated, vegetable storage temperature, and wine storage temperature of about + 8 ° C. It is a room, and cool air from the refrigeration cooler (9) is introduced by damper control by operation of an operation panel provided on the surface of the refrigerator compartment door, and is cooled to a predetermined set temperature.
[0031]
Therefore, when the temperature switching chamber (5) is used as a normal cooling storage switching chamber that does not store under reduced pressure, the vacuum pump (29) is not driven and the container (15) is kept open with the lid (21) always open. Cooling may be performed by introducing cold air into the inside, or the opening may be closed with a lid (21) and cooling may be performed while maintaining high humidity by indirect cooling from around the container (15).
[0032]
Thus, when the temperature switching chamber (5) is specified as a decompression storage chamber in which the oxygen concentration can be adjusted, the lid (21) of the top opening of the storage container (15) in the room is sealed, and the container ( 15) is in a depressurized state due to suction of air from the suction pipe (30) driven by the vacuum pump (29), and the temperature in the container is, for example, -7 depending on the low oxygen concentration atmosphere between 50 and 200 Torr. Even at ℃, the antioxidant effect of fish fats and oils equivalent to the conventional frozen storage at -20 ℃ can be obtained and the respiration of fruits and vegetables can be suppressed, and foods are stored for a long time.
[0033]
To take out the storage container (15), the vacuum pump (29) is stopped by pressing an operation button provided on the surface of the switching chamber door (16), and then the door of the temperature switching chamber (15) is pulled out. At this time, the connection pipe (26) attached to the lid (21) of the storage container (15) from the suction pipe (30) connected to the vacuum pump (29) by sliding forward of the storage container. ) Is detached, the storage container (15) can be detached independently from the support frame (17) drawn forward.
[0034]
At this time, the check valve (25) can prevent the air from entering the storage container (15) from the connection port (27), and the food in the storage container (15) is in a sealed state with a low oxygen atmosphere. If the storage container (15) is made into a small container such as a lunch box, the removed container can be stored in another storage space such as a mounting shelf (22) in the refrigerator compartment (2). If a new container is installed in the temperature switching chamber (5) and the pressure is reduced, the low oxygen holding space can be further increased.
[0035]
The taken out storage container (15) can also be transported to a remote location while maintaining a decompressed state, and can be used for transporting fresh food when returning home or traveling. Further, the container (15) Since the door (16) and the support frame (17) can be removed, the container can be easily cleaned and washed.
[0036]
When the food is stored and taken out and the door is closed again, the storage container (15) is moved to the inside of the room by the closing operation, and the connection pipe (26) provided on the lid (21) is connected to the suction pipe ( 30) and stops at a predetermined position in a connected state.
[0037]
At this time, when the inside of the storage container (15) is stored under reduced pressure, the lid (21) is brought into contact with the opening of the container (15), and the opening of the storage container (15) is formed by the lid (21) and the seal packing (23). And the vacuum pump (29) is driven to suck down the air in the container (15) and reduce the pressure to a predetermined pressure value. Further, when performing normal cold storage, the container (15) may be cooled with the lid (21) open, or the lid (21) may cover the opening of the container (15) for cooling.
[0038]
As described above, when the inside of the storage container (15) is in a decompressed state, the oxygen concentration in the decompressed air is reduced, and the stored food and oxygen are shut off. Therefore, the inside of the container has a low oxygen concentration and low temperature atmosphere, and has effects such as suppression of vegetable respiration, oxidation of fats and oils, suppression of enzyme activity, aerobic microorganism activity, and improvement of freshness preservation Can be measured.
[0039]
The temperature switching chamber (5) is a small-capacity storage space, and the storage container (15) inevitably has a small capacity and the amount of stored food is small, but the lid check valve (25) The storage container (15) that has maintained a low oxygen state by the sealing action of is placed and stored on a shelf in another storage space, and another storage container prepared separately is installed in the temperature switching chamber (5) to reduce oxygen It is possible to increase the amount of food by making the atmosphere.
[0040]
Next, another embodiment using an electrolytic membrane element as oxygen concentration adjusting means will be described with reference to FIG. The electrolytic membrane element (59) disposed on the front surface of the evaporative cover (50) covering the refrigeration cooler (49) on the back surface of the temperature switching chamber (45) is a solid polymer electrolyte as shown in FIG. A membrane (60) sandwiched between an anode (anode) (61) and a cathode (cathode) (62) is housed in a case (63) provided with slits (63a) on each electrode surface. The unit is unitized, and the cathode electrode (62) surface is arranged facing the indoor side of the temperature switching chamber (45).
[0041]
The anode electrode (61) is formed from the outside from a current collector, a porous support water repellent film, a carbon electrode, a platinum catalyst, and the like, and the cathode electrode (62) is also formed in the same manner as the anode.
[0042]
A transmission window (55a) is provided on the back surface of the storage container (55) in the temperature switching chamber (45), and the surface on the cathode electrode (62) side covers and opposes the transmission window (55a). The periphery is sealed with a sealing material (57).
[0043]
With this configuration, as in the above embodiment, when the storage container (55) is installed at a predetermined position in the temperature switching chamber (45) by closing the door, as shown in FIG. The electrode (61) is covered by the lead wire (65) when the temperature switching chamber (45) is closed by a pressing instruction to an operation panel provided on the surface of the door (not shown). The polymer electrolyte membrane (60) is operated by applying a DC voltage of several volts between (62).
[0044]
That is, on the anode (61) side by applying a DC voltage, it reacts so that moisture in the air is consumed and oxygen is generated, and simultaneously generated electrons pass through the electric wire and hydrogen ions pass through the polymer electrolyte membrane (60). And moves to the cathode electrode (62). On the other hand, the cathode (62) side reacts with the electrons and hydrogen ions that have moved from the anode (61) side to generate water by oxygen inside the storage container (55). 55) Oxygen in the container (55) is removed by moving water generated by consuming oxygen in the container through the polymer electrolyte membrane (60), and the inside of the container (55) in the temperature switching chamber (45). Is an atmosphere having a low oxygen concentration of about 5% of the normal atmospheric condition.
[0045]
According to this method, a member such as a pump is unnecessary, space efficiency is improved, and the related configuration can be simplified and noise reduction can be achieved. Further, since the inside of the storage container (55) is not depressurized, it is not necessary to provide a tight seal, the handling and configuration are simplified, and the pressure-resistant configuration is not required, so the rigidity of the storage container needs to be increased. The weight is light and the price can be reduced.
[0046]
When the temperature switching chamber door (56) is opened and the storage container (55) is pulled out, as shown in FIG. 6, the permeation window (55a) is opened from the electrolytic membrane element (59) arranged on the main body side. Are separated and only the storage container (55) is pulled out together with the lid (51). At this time, the lid (51) may be opened simultaneously with the drawing as shown in the drawing by using, for example, a spring force provided on the hinge portion (51a).
[0047]
Still another embodiment will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 7, an electrolytic membrane element (79) having the same configuration as that of the above-described embodiment is built in a part of the evaporative cover (70), and is stored opposite to the electrolytic membrane element (79). A closing plate (80) is arranged by a support member (75b) on the inside of the container of the transmission window (75a) of the container (75), and the closing plate (80) is a spring interposed between the support member (75b). The material (81) is always urged to close the transmission window (75a) through the sealing material (83). At this time, the upper surface opening of the storage container (75) is sealed by the lid (71).
[0048]
From the electrolytic membrane element (79) side, the pressing rod (82) passes through the transmission window (75a) and protrudes toward the closing plate (80), the temperature switching chamber (65) is closed and the storage container ( 75) is in a predetermined position, the state shown in FIG. 8 is reached, and the transmission window (75a) faces the electrolytic membrane element (79) and is covered with an evaporative cover (70) through a sealing material (77). The closing plate (80) is formed to open the transmission window (75a) by pressing against the spring (81) force of the pressing rod (82).
[0049]
Therefore, when the temperature switching chamber door (56) is closed, the storage container (75) is in a predetermined position, and the transmission window (75a) is covered with the sealing material (77) so as to face the electrolytic membrane element (79). In addition, since the closing plate (80) opens the transmission window (75a), the oxygen in the container moves the electrolytic membrane element (79) in the direction of the arrow and replaces the interior of the container with a low oxygen concentration atmosphere. is there.
[0050]
Further, when the storage container (75) is pulled out together with the temperature switching chamber door (56), the container is separated from the electrolytic membrane element (79), and the pressing force of the pressing rod (82) against the closing plate (80) is released. Thus, the closing plate (80) closes the transmission window (75a) by the spring force, and the inside of the storage container (75) is hermetically held together with the lid (71).
[0051]
According to this configuration, when the storage container (75) is disposed at a predetermined position in the temperature switching chamber (65), the transmission window (75a) is automatically opened to the electrolytic membrane element (79) on the main body side. When the storage container (75) is removed from the main body side by pulling out the door (56), the permeation window (75a) is closed and the inside of the container is sealed to maintain a low oxygen concentration atmosphere. it can.
[0052]
In each of the above embodiments, the storage container and the oxygen concentration adjusting means are described as being arranged in the temperature switching chamber. However, the present invention is not limited to this, and the refrigerator compartment, the freezing chamber, or other storage space is used. It goes without saying that the same effect can be obtained even if it is arranged in various ways, and the size of the storage container can be selected from various forms including the size that can be installed on the mounting shelf in the refrigerator compartment.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, the oxygen concentration in the storage space is lowered, the stored food and oxygen are blocked, the respiration of vegetables is suppressed, the oxidation of fats and oils is suppressed, and the enzyme activity is suppressed. In addition, the activity of aerobic microorganisms can be suppressed, the freshness of stored products can be preserved for a long time, and the storage container can be detached from the oxygen concentration adjusting means, so the freshness is preserved in a low oxygen state. It can be removed from the main unit alone and carried, or placed in another storage space in the refrigerator. The storage container itself kept in a low oxygen state can be transported to a remote location for meals, etc. It is possible to increase the amount of food that maintains the freshness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a refrigerator showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a low oxygen atmosphere storage chamber in FIG.
3 is a cross-sectional view showing a state in which the storage container in FIG. 2 is pulled out.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a low oxygen atmosphere storage chamber according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the electrolytic membrane element of FIG. 4;
6 is a longitudinal sectional view showing a state in which the storage container is pulled out in FIG. 4. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a low oxygen atmosphere storage chamber showing still another embodiment of the present invention.
8 is a longitudinal sectional view showing a state in which the storage container is pulled out in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Refrigerator main body 2 ... Refrigeration room 5, 45, 65 ... Temperature switching room 6 ... Freezing room 15, 55, 75 ... Storage container 16, 56 ... Switching room door 21, 51, 71 ... Lid 21a ... Communication hole 23 ... Seal Packing 25 ... Check valve 26 ... Connection pipe 27 ... Connection port 29 ... Vacuum pump 30 ... Suction pipe 31 ... Leak valve 50, 70 ... Eva cover 55a, 75a ... Permeation window 57, 77 ... Sealing material 59, 79 ... Electrolytic membrane element DESCRIPTION OF SYMBOLS 60 ... Polymer electrolyte membrane 61 ... Anode electrode 62 ... Cathode electrode 63 ... Case 63a ... Slit 65 ... Lead wire 75b ... Support member 80 ... Closure plate 82 ... Pressing rod 83 ... Sealing material
