JP2008134054A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷凍食品を長期的に保存するチルド室あるいは冷凍室を備えた冷蔵庫を提供する。
【解決手段】 冷蔵庫本体内にチルド室と冷凍室と冷蔵室を具備し、チルド室内あるいは冷凍室内の酸素濃度を低減する低減手段と、低減手段の動作を停止する停止手段と、チルド室内あるいは冷凍室内に食品を出し入れするための開閉扉と、チルド室内あるいは冷凍室内に外部空気を流入させる空気導入孔とを設け、低減手段は、チルド室あるいは冷凍室の開閉扉が閉まっている状態で動作し、かつ低減手段が停止しているときに、開閉扉を開放可能とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、低酸素濃度の雰囲気に保たれたチルド室や冷凍室を具備する冷蔵庫に関するものである。

図７は、例えば特開平９−４９６２号公報に開示された従来の冷蔵庫に備えられる真空装置の斜視図である。図７において、１は真空室本体、２は真空室本体１の側面に形成される排気孔、３は排気孔２に固着される排気管、４は排気管３の片側先端部に接続される真空ポンプ、５は真空室本体１の側方開口部に配設される開閉扉である。なお、その本体１は例えば冷凍室内に収納され、常に冷気と接触して低温状態に維持される。

次に、こうした構成を有する真空装置の動作について、図７を併用して説明する。図７において、真空ポンプ４が駆動することにより真空室本体１内の空気が排気管３を通じて外部へ排出される。そして、真空室本体１内はほぼ真空状態即ち無酸素状態の雰囲気に近づくので、その本体１内に収納保存される冷凍食品は酸素と殆ど接触することがない。これにより、長期間において冷凍食品である例えば魚の油脂成分の酸化反応即ち油脂成分が過酸化物へと変化する現象を抑制し、その食品の酸化状態による変色を防止している。

特開平９−４９６２号公報（第２−３頁、図１、図８）

従来の真空装置は真空室本体内の酸素濃度を零％付近まで低下するように構成しているため、冷凍食品の油脂成分の酸化反応を抑えることができる。しかし、反面真空室本体内はほぼ無酸素状態（酸素濃度０．５％以下の推測値）の雰囲気に保たれるために、その本体内に収納保存される冷凍食品例えば新鮮な赤身の魚（刺身）や肉類の赤紫色の色素成分であるミオグロビンは、短時間で鮮度劣化特有の茶色の色素成分であるメトミオグロビンへと変化する。このように、冷凍食品の色素が赤紫色から茶色に変化する反応状態をメト化反応と表現する。こうしたメト化反応が起きた場合、冷凍食品はその反応特有の変色を起こして味が低下するなどの鮮度の低下が見られ、食品鮮度を十分に維持することが困難であるという問題点があった。

また、真空室本体内の酸素濃度を零％付近まで減衰させるために、真空ポンプは空気の排出能力の高いものを選定する必要がある。これにより、真空ポンプ自身が大型化して真空装置のサイズは大きくなる。したがって、冷蔵庫本体内に形成する冷蔵室や冷凍室の有効スペースが小さくなるという問題点があった。

この発明は、前述の問題点を解決するためになされたもので冷凍食品の酸化状態を防ぐと共に、メト化反応による変色を抑制して食品鮮度を長期間にわたって維持することができるチルド室あるいは冷凍室を設けた冷蔵庫を得ることを目的とする。

この発明に係る冷蔵庫は、冷蔵庫本体内にチルド室と冷凍室と冷蔵室を具備した冷蔵庫において、チルド室内あるいは冷凍室内の酸素濃度を低減する低減手段を設け、これら室内の酸素濃度を検出する検出手段を設け、検出手段の検出量に基づいて低減手段の動作を停止する停止手段を含む酸素濃度制御装置を設けるようにしたものである。

本発明に係る冷蔵庫は、食品鮮度の指標となるメト化の反応速度や脂質酸化の割合を小さくし、長時間にわたって食品鮮度を維持することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明による低酸素チルド室を備えた冷蔵庫の実施の形態を示す縦断面図である。また、図２は低酸素チルド室の縦断面図、図３は低酸素チルド室内の酸素濃度を制御する酸素濃度制御装置の回路図である。図１において、従来例と同一の符号は同一または相当部分を示す。５は冷蔵庫本体、６は冷蔵庫本体５内の上方に形成する冷蔵室、７は冷蔵室６の側方開口部に配設する冷蔵室用開閉扉、８は冷蔵室６の下方に形成する低酸素チルド室、９は低酸素チルド室８の側方開口部に配設する低酸素チルド室用開閉扉、１０は低酸素チルド室８の下方に形成する野菜室、１１は野菜室１０の側方開口部に配設する野菜室用開閉扉、１２は野菜室１０の下方に形成する冷凍室、１３は冷凍室１２の側方開口部に配設する冷凍室用開閉扉である。１４は冷蔵庫本体５の内壁部と野菜室１０との間に設けられる冷却器、１５は冷却器１４の上方近傍に配置される送風ファンである。

こうした構成を有する冷蔵庫本体５内において、送風ファン１５から送り出された空気が風路（図１中のＡ部）を通じて冷却器１４を通過し、この後に冷気となって各室に形成される通気孔（図示なし）を介してそれぞれの室内側に流れていく。こうした冷気の流通経路により、低酸素チルド室８内は例えば０℃程度に保たれることになる。

また、図２において１６は低酸素チルド室８を形成する筐体、１７は筐体１６の上面に形成される空気排出孔であって、その排出孔１７には第１の排出管１８が固着される。そして、第１の排出管１８の片側先端部には真空ポンプ４のＩＮ側が接続され、そのＯＵＴ側に第２の排出管１９が接続される。また、２０は筐体１６の上面に形成される空気導入孔であって、その導入孔２０には第１の導入管２１が固着される。そして、第１の導入管２１の片側先端部には電磁弁２２のＯＵＴ側が接続され、そのＩＮ側に第２の導入管２３が接続される。２４は低酸素チルド室用開閉扉９の内側と筐体１６との間に設けられる真空ポンプ用駆動スイッチ、２５はその開閉扉９の前面に設けられる電磁弁用駆動スイッチである。２６は低酸素チルド室８内に設置される酸素濃度を検知する酸素センサ、２７はそのチルド室８を形成する筐体１６を囲むように構成された仕切り部材であり、この仕切り部材２７と筐体１６との間を冷気が通過する。

次に、低酸素チルド室８内の酸素濃度を制御する酸素濃度制御装置の動作について、図２と図３とを併用して説明する。図２及び図３において、開閉扉９が閉まっている状態では真空ポンプ用駆動スイッチ２４がＯＮとなる。これにより、真空ポンプ４は駆動してそのチルド室８内の空気は空気排出孔１７から第１の排出管１８を通って、さらに第１の排出管１８から第２の排出管１９を通じて冷蔵庫本体５の外部に排出される。このために、チルド室８内は負圧状態となる。そして、チルド室８内に設置された酸素センサ２６の出力が大気中の酸素濃度２１％からその濃度よりも低い所定の酸素濃度相当に至った場合、駆動制御部２８（図２中において、図示なし）から真空ポンプ４の駆動を停止させるＯＦＦ信号が出力される。ちなみに、チルド８室内の気圧は１００ｋｐａから１２ｋｐａへと減衰していく。この動作過程では、電磁弁２２がＯＦＦ状態即ち弁は閉状態であるので外部空気が空気導入孔２０を通じてチルド室８内に流入することはない。これによって、チルド室８内の酸素濃度は低濃度に維持することになる。

次に、開閉扉９を開けてそのチルド室８内から冷凍食品を取り出す際には、開閉扉９の前面に設けられた電磁弁駆動用スイッチ２５を予め所定時間だけＯＮにする。これにより、電磁弁２２が開状態となるので外部空気が第１の導入管２１から第２の導入管２３を通じて空気導入孔２０より流入される。したがって、チルド室８内の気圧は徐々に高くなって大気圧レベルに近づくために、開閉扉９を容易に開けることが可能となる。次に、開閉扉９を閉めた場合には真空ポンプ用駆動スイッチ２４がＯＮとなって、チルド室８内の酸素濃度が再び減衰することになる。これ以降の動作内容は前述と同様であるので説明を省略する。

次に、冷凍食品である例えば魚（マグロの刺身）の鮮度指標となるメト化の反応速度と酸素濃度との関係について、図４に示す実験結果を併用して簡単に説明する。図４において、酸素濃度が２．５％乃至２１％の領域においてメト化反応の速度が１．３ｈｒ^-1、０．５％時点では２．２ｈｒ^-1、０％時点では１．３ｈｒ^-1をそれぞれ示している。こうした実験結果より、酸素濃度が０．５％時点ではメト化反応の速度が最も大きい、即ち鮮度低下に至るまでの経過時間は非常に短いことが分かる。したがって、メト化反応の速度を遅くするためには、酸素濃度を例えば２．５％乃至２１％の範囲内の何れかの値に設定することが適切である。

また、酸素濃度を変化した場合の例えば魚（マグロの刺身）の色に対する目視評価結果について作成した表１を下記に示す。表１において、保存条件０℃×４８ｈｒ，−７℃×４８ｈｒの双方において、酸素濃度が２．５％乃至１０％の領域では大気中の酸素濃度２１％の保存状態と比べて色に差が殆どないことが分かる。なお、保存温度０℃はチルド室８の設定温度であり、−７℃はチルド室８よりも低目に設定してある冷凍室の設定温度をそれぞれ考慮したものである。

また、冷凍食品の脂質酸化の割合と酸素濃度との関係について、図５に示す実験結果を併用して簡単に説明する。なお、保存条件は０℃×４８ｈｒである。図５において、酸素濃度が高まるに応じてその食品の脂質酸化の割合即ち油脂成分が酸化して過酸化物へと変化していく割合が増大する現象を示すことが分かる。ここで、冷凍食品の種類によって特性パターンの形態が異なっており、例えば表面が凹凸状態であって酸素との接触面積が比較的大きい食品あるいは油脂成分の絶対量が多い食品は図５中のＡパターン、一方表面が平坦状であって酸素との接触面積が比較的小さいあるいは油脂成分の絶対量が少ない食品は図５中のＢパターンをそれぞれ示すことが分かる。この結果より、長期間保存において冷凍食品の脂質酸化の割合を小さくするためには周囲の酸素濃度を例えば５．０％以下という具合に、低目に設定させる必要がある。

前述の図４と図５の結果より、冷凍食品の鮮度の指標要因であるメト化反応の速度を遅くする適正な酸素濃度領域（酸素濃度：２．５％乃至２１％）と、脂質酸化の割合を小さくする適正な酸素濃度領域（酸素濃度：５％以下）とを複合化して、双方の要因を満足する酸素濃度の最適範囲を抽出した場合、その濃度は２．５％乃至５．０％であることが推測される。したがって、酸素濃度制御装置で低酸素チルド室８内の酸素濃度を２．５％乃至５．０％に保つことによって長期間にわたり食品鮮度の向上を維持させることができる。

実施の形態２．
図６は、この発明の冷蔵庫に備えた低酸素チルド室の他の実施の形態を示す縦断面図である。図６において、従来例あるいは実施の形態１と同一の符号は同一または相当部分を示す。２９は空気排出孔１７に形成する空気中の酸素のみを選択的に通過させる機能をもつ酸素透過膜であって、例えばシリコン、ポリエーテルサルホンなどが挙げられる。

こうした構成を有する低酸素チルド室８について、図６を用いて説明する。図６において、低酸素チルド室用開閉扉９が閉まっている状態では真空ポンプ用駆動スイッチ２４がＯＮとなる。これにより、真空ポンプ４は駆動してそのチルド室８内の空気中に含まれる酸素のみが空気排出孔１７に形成する酸素透過膜２９を通過していく。このとき、チルド室８内の窒素は酸素透過膜２９を通過でき難く、その室内に存在したままの状態となる。そして、その膜を通過した酸素は第１の排出管１８から第２の排出管１９を通じて冷蔵庫本体５の外部に排出される。

次に、そのチルド室８内に設置された酸素センサ２６の出力が大気中の酸素濃度２１％からその濃度よりも低い所定の酸素濃度相当に至った場合、駆動制御部２８から真空ポンプ４の駆動を停止させるＯＦＦ信号が出力される。なお、この動作過程では実施の形態１と同様に電磁弁２１が閉状態であるので、外部空気が空気導入孔２０を通じてチルド室８内に流入することはない。このような酸素透過膜２９を用いてチルド室８内の空気中に含まれる酸素のみを選択的に排出し、かつ窒素は排出させないように工夫を盛り込んだ動作手段を備えたことにより、チルド室８内の負圧を小さくして例えば酸素濃度を２．５％乃至５．０％に維持させることができる。この時点で、チルド室８内の気圧は１００ｋｐａから８２ｋｐａへと変化し、その減衰率は比較的小さいことが分かる。なお、チルド室用開閉扉９を開ける際の動作手順や動作内容は実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

以上のように、前述の酸素透過膜２９を用いて低酸素チルド室８内の負圧を小さくして、酸素濃度を適正レベルまで低減することができる。これにより、そのチルド室８内の容積を大きくして冷凍食品を多く収納した場合に、空気の排出能力の小さい真空ポンプ４即ち小型化のものを使用して短時間の駆動で酸素濃度を低減することができる。したがって、冷蔵庫本体１内において真空ポンプ４を設置するスペースをできる限り狭くしてチルド室８の有効容積を拡大すると共に、長時間にわたって冷凍食品の鮮度を維持することができる。さらに、真空ポンプ４を小型化できるので駆動装置のコスト低減化が図れる。

また、実施の形態１および実施の形態２で述べたように酸素センサ２６の出力に基づいて低酸素チルド室８内の酸素濃度を所定値となるように真空ポンプ４の駆動を制御する他に、そのチルド室８内の容積と真空ポンプ４の排出能力とからチルド室８内の酸素濃度が所定値となるように真空ポンプ４の駆動時間を算出し、この算出値を駆動制御部２８に予め設定させるようにしても良い。

また、前述の酸素濃度制御装置を０℃の温度に設定されるチルド室８に設ける他に、例えば−５℃乃至−２０℃の範囲内の何れかの温度に設定される冷凍室に設け、その室内に収納される冷凍食品の鮮度を長期間にわたって維持するように工夫しても良い。

実施の形態１における低酸素チルド室を備えた冷蔵庫の縦断面図である。 実施の形態１における低酸素チルド室の縦断面図である。 実施の形態１における酸素濃度制御装置の回路図である。 冷凍食品の酸素濃度とメト化反応の速度との関係を表す特性図である。 冷凍食品の酸素濃度と脂質酸化の割合との関係を表す特性図である。 実施の形態２における低酸素チルド室の縦断面図である。 従来の冷蔵庫に備えられた真空冷凍室の縦断面図である。

符号の説明

１ 真空室本体、２ 排出孔、３ 排気管、４ 真空ポンプ、５ 開閉蓋、６ 冷蔵室、７ 冷蔵室用開閉扉、８ 低酸素チルド室、９ 低酸素チルド室用開閉扉、１０ 野菜室、１１ 野菜室用開閉扉、１２ 冷凍室、１３ 冷凍室用開閉扉、１４ 冷却器、１５ 送風ファン、１６ 筐体、１７ 空気排出孔、１８ 第１の排出管、１９ 第２の排出管、２０ 空気導入孔、２１ 第１の導入管、２２ 電磁弁、２３ 第２の導入管、２４ 真空ポンプ用駆動スイッチ、２５ 電磁弁用駆動スイッチ、２６ 酸素センサ、２７ 仕切り部材、２８ 駆動制御部、２９ 酸素透過膜。

Claims (7)

1. 冷蔵庫本体内にチルド室と冷凍室と冷蔵室を具備した冷蔵庫において、
   前記チルド室内あるいは冷凍室内の酸素濃度を低減する低減手段と、
   前記低減手段の動作を停止する停止手段と、
   前記チルド室内あるいは冷凍室内に食品を出し入れするための開閉扉と、
   前記チルド室内あるいは冷凍室内に外部空気を流入させる空気導入孔とを設け、
   前記低減手段は、前記チルド室あるいは冷凍室の開閉扉が閉まっている状態で動作し、
   かつ前記低減手段が停止しているときに、前記開閉扉を開放可能としたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記低減手段は、前記チルド室内あるいは冷却室内を減圧させ室内の酸素濃度を低減するようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記開閉扉が閉まっている状態では、前記空気導入孔を閉じる弁を設けたことを特徴とする請求項１または２いずれか記載の冷蔵庫。
4. 前記空気導入孔は、開閉扉を開ける際に外部空気を流入するようにしたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の冷蔵庫。
5. 前記室内の酸素濃度を検出する検出手段を設け、前記停止手段は前記検出手段から酸素濃度２．５％乃至５．０％相当の検出量が出力したときに前記低減手段の動作を停止するようにしたことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の冷蔵庫。
6. 前記低減手段は冷蔵庫本体に電動ポンプを設け、この電動ポンプのポンピング作用で前記チルド室内あるいは冷凍室内を減圧させ室内の酸素濃度を低減するようにしたことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の冷蔵庫。
7. 前記低減手段は電動ポンプにより酸素透過膜を介してチルド室内あるいは冷凍室内の酸素のみを排出するようにしたことを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫。

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