JP6116863B2 - 食品保存庫 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、食品保存庫に関するものである。
従来、スナック菓子などのように開封後の食品で水分を吸着することで品質の低下を招く食品は、密閉した缶などにシリカゲルなどの吸着剤と一緒に入れることで保存していた。この吸着剤としては、例えばシリカゲルの他に塩化カルシウムなどが一般的によく知られている。
吸着剤を用いる除湿方法は、安価で使い方も簡単でメリットはあるが、一定量の水分を吸着すると寿命になってしまい、再生若しくは交換という手間が掛かる。
これに対して寿命が長い除湿方法として、冷凍サイクルを用いた除湿装置がある。この除湿方法は冷却された部品に風を当てることで、その部分に水分を結露させ、湿度を下げる方法である。しかし、この冷凍サイクルを用いると除湿装置が大掛かりになることと、振動が発生するために紛状物などの食品が振動によるブロッキングによって高密度化して乾燥し難くなる。
特開平４−１２６５１８号公報 特開昭６１−２１６７１４号公報
一方、従来より高分子電解質膜を用いた除湿装置が提案されている。この除湿装置は、高分子電解質膜の一面にカソード層を設け、他面にアノード層を形成し、アノード層側から水分を吸湿するものである。
しかし、この除湿装置においては、従来は固定磁気ディスク装置など電子機器の除湿に用いられ、食品の保存に適した構造にすることは、難しいという問題点があった。
そこで、本発明の実施形態は、上記問題点に鑑み、高分子電解質膜方法を用いて除湿できる食品保存庫を提供することを目的とする。
本実施形態は、食品を収納するための収納室と、前記収納室を密閉可能に閉塞する扉と、高分子電解質膜方法を用いて前記収納室内部を除湿する除湿装置と、前記除湿装置を駆動させる制御部と、を有し、前記除湿装置は、アノード層とカソード層によって高分子電解質膜を挟んだ除湿ユニットを有し、前記除湿ユニットの前記アノード層側を前記収納室内に配し、前記カソード層側を前記収納室外に配し、前記除湿装置のアノード層に親水性の吸湿材が取り付けられ、前記制御部は、前記吸湿材の吸湿能力が飽和したときに前記除湿装置を駆動させる、食品貯蔵庫である。
実施形態１の冷蔵庫の正面図である。 野菜室の正面図である。 野菜室の側面図である。 除湿装置の縦断面図である。 除湿ユニットの分解斜視図である。 除湿装置のブロック図である。
以下、一実施形態の食品保存庫について図面に基づいて説明する。
実施形態１
以下、実施形態１の食品保存庫は冷蔵庫１０であって、図１〜図６に基づいて説明する。
（１）冷蔵庫１０
冷蔵庫１０の構造について図１に基づいて説明する。図１は、冷蔵庫１０の全体の縦断面図である。
冷蔵庫１０のキャビネット１２は断熱箱体であって、内箱と外箱とより形成され、その間に断熱材が充填されている。このキャビネット１２内部は、上から順番に冷蔵室１４、野菜室１６、小型冷凍室１８及び冷凍室２０を有し、小型冷凍室１８の横には製氷室２２が設けられている。野菜室１６と小型冷凍室１８及び製氷室２２の間には断熱仕切り体２４が設けられている。冷蔵室１４と野菜室１６とは水平な仕切り体２６によって仕切られている。冷蔵室１４の前面には、観音開き式の扉１４ａ，１４ｂが設けられ、野菜室１６、小型冷凍室１８、冷凍室２０及び製氷室２２にはそれぞれ引出し式の扉１６ａ，１８ａ，２０ａ，２２ａが設けられている。
（２）野菜室１６
次に、野菜室１６の構造について図２及び図３に基づいて説明する。図２は野菜室１６の正面図であり、図３は側面図である。
図２に示すように、野菜室１６の下部には、引出し式の野菜室容器２８が設けられている。野菜室１６の上部左側には、除湿室３０が設けられている。
図３に示すように、除湿室３０は、複数の吊り下げ部材３３によって仕切り体２６に吊り下げられている。除湿室３０は、直方体の箱型を成し、前面が開口している。
除湿室３０には、前後方向に引出し可能な除湿容器３４が設けられている。この除湿容器３４の上面は開口し、前面は扉３６を構成している。除湿室３０の開口した前面縁部にはフランジ部３８が設けられている。また、扉３６の裏面側には額縁状のガスケット４０が設けられ、扉３６を閉めた場合にガスケット４０がフランジ部３８に当接され、除湿室３０は密閉される。
除湿室３０の背面には、除湿室３０内部を除湿するための除湿装置１００が取り付けられている。この除湿装置１００については後から詳しく説明する。
除湿室３０の背面４２の上部内側には、湿度センサ４６が取り付けられている。この湿度センサ４６は、密閉された除湿室３０内部の湿度を検出する。
（３）除湿装置１００
次に、除湿装置１００の構造について図４に基づいて説明する。図４は除湿装置１００の縦断面図である。
除湿装置１００は、除湿室３０の背面に取り付けられ、この場合に、除湿室３０の背面４２には矩形の開口部４４が開口し、この開口部４４の位置に除湿装置１００を構成する立方体型のユニットケース１０２の前部が差し込まれている。
ユニットケース１０２内部には、除湿ユニット１０４が収納されている。この除湿ユニット１０４については後から詳しく説明する。ユニットケース１０２の前面、すなわち、除湿室３０側には吸湿口１０６が開口し、後面には排気口１０８が開口している。
（４）除湿ユニット１０４
次に、除湿ユニット１０４について、図４及び図５に基づいて説明する。図５は除湿ユニット１０４の分解斜視図である。なお、図４及び図５において、実際の各部材の厚みは薄いものであるが、説明を判り易くするために、図面ではその厚みを拡大して記載している。
高分子電解質膜（以下、単に「電解質膜」という）１１６が縦方向に設けられ、電解質膜１１６の前部にはアノード層１１８が設けられ、電解質膜１１６の後部にはカソード層１２０が設けられている。電解質膜１１６は、ナフィオンで形成されている。「ナフィオン」とは、スルホン化されたテトラフルオロエチレンをもとにしたフッ素樹脂の共重合体であって、イオン電導性を持つポリマーである。そして、ナフィオンは陰イオンや電子は移動せず、陽イオンだけ移動する。カソード層１２０は、カーボン触媒とカーボンペーパーを積層したものである。また、アノード層１１８とカソード層１２０には白金の触媒がそれぞれ担持されている。電解質膜１１６、アノード層１１８及びカソード層１２０がホットプレスなどを用いて一体に接合されている。アノード層１１８の前方にはプラス側の集電体１２２が設けられ、カソード層１２０の後方にはマイナス側の集電体１２４が設けられている。両集電体１２２，１２４は、表面に白金メッキを行なったメッシュ状のチタン膜であり、集電体１２２はアノード層１１８にプラス通電を行い、集電体１２４はカソード層１２０にマイナス通電を行う。両集電体１２２，１２４は電線１４０，１４２から通電される。また、両集電体１２２，１２４が接触しないようにするために、絶縁体１２５が両集電体１２２，１２４の間に設けられている。この絶縁体１２５は額縁状であって、電解質膜１１６とアノード層１１８とカソード層１２０がその内部に収納されている。
プラス側の集電体１２２の後方には、撥水層１２６が設けられている。この撥水層１２６は、額縁状のガスケット１２６内部に設けられている。また、マイナス側の集電体１２４の前方にも撥水層１３０が設けられ、この撥水層１３０も額縁状のガスケット１３１内部に設けられている。撥水層１２６，１３０としては、高分子フィルムを用いる。多くの高分子フィルムは撥水性であるが、水蒸気を透過させる必要があるため、材料によっては厚さの調整が必要であり、水を透過せずに水蒸気を透過させる性質としては、ＰＴＥフィルムや撥水性の樹脂を用いた不織布などが好ましい。
撥水層１２６の前方には、シート状の吸湿体１２８が配されている。吸湿体１２８は不織布であり、合成樹脂繊維より形成されている。なお、この合成樹脂繊維には、親水性を持たせておくか、親水性のある合成樹脂繊維を用いる。また、吸湿体１２８としては、不織布以外にシリカゲルのシート、塩化カルシウムのシートを用いてもよい。
上記のようにして順番に積層した部材を、前後一対の固定部材１３２と固定部材１３４によって挟持して固定する。アノード層１１８側に配される前方の固定部材１３２は直方体形状を成し、矩形の吸湿口１３６を有する。この吸湿口１３６は、図４に示すように、前後方向に貫通し、ユニットケース１０２の吸湿口１０６、除湿室３０の背面４２の開口部４４の位置に対応している。一方、カソード層１２０側に取り付ける後方の固定部材１３４も直方体形状を成し、中央部に排気口１３８を有する。この排気口１３８は、ユニットケース１０２の排気口１０８の位置に対応している。
以上の部材により、除湿ユニット１０４が構成されている。固定部材１３２と固定部材１３４とは、不図示の数本のネジによって固定されている。
固定部材１３２と固定部材１３４の前後方向の厚さは例えば１０ｍｍであり、吸湿体１２８の厚みは例えば０．２ｍｍ、撥水層１２６と撥水層１３０の厚みは例えば０．２ｍｍ、ガスケット１２７とガスケット１３１の厚みはそれぞれ例えば０．２ｍｍ、アノード層１１８の厚みは例えば０．２５ｍｍ、電解質膜１１６の厚みが例えば０．２ｍｍ、カソード層１２０の厚みが例えば０．２５ｍｍ、絶縁体１２６の厚みが例えば０．７ｍｍ、集電体１２２と集電体１２４の厚みはそれぞれ例えば０．５ｍｍである。
（５）除湿装置１００の電気的構成
次に、除湿装置１００の電気的構成について図６のブロック図に基づいて説明する。
冷蔵庫１０は、キャビネット１２の背面に、制御部４８を有している。この制御部４８は、冷蔵庫１０の庫内温度の管理を行なうものであり、冷蔵室１４、野菜室１６、小型冷凍室１８、冷凍室２０などの庫内温度を温度センサによって検出し、冷凍サイクルを構成する圧縮機をＯＮ／ＯＦＦさせて、冷却状態を制御する。
制御部４８には、除湿装置１００の除湿ユニット１０４から延びている電線１４０，１４２が接続されている。さらに、除湿室３０内部に設けられた湿度センサ４６も接続されている。
制御部４８は、湿度センサ４６で検出した検出湿度が、予め定めた上限基準湿度（例えば、５０％）を超えると、除湿ユニット１０４に対し通電を行ない、除湿装置１００を駆動させる。また、逆に湿度センサ４６の検出した湿度が予め定めた下限基準湿度（例えば、２０％）より下がると、除湿装置１００の駆動を停止させる。
（６）除湿装置１００の動作状態
次に、除湿装置１００の動作状態について説明する。
ユーザが、野菜室１６の扉１６ａを開けた後、除湿室３０の扉３６を前方に引き出すと、除湿容器３４も手前に引き出される。この除湿容器３４内部に、湿気を嫌う食品（例えば、鰹の削り節、海苔などの乾物、小麦粉、パン粉などの粉状物、コーヒー、緑茶、紅茶などのお茶類、食べかけのスナック、薬、サプリメント）を収納する。そして、ユーザが扉３６を閉めて、除湿室３０内部を密閉状態にする。
次に、制御部４８は、密閉された除湿室３０内部の湿度を湿度センサ４６で検出し、上限基準湿度を超えた場合には、除湿装置１００を駆動させる。
次に、除湿室３０内に収納された食品から発生した湿った空気が、除湿室３０の開口部４４、ユニットケース１０２の吸湿口１０６、固定部材１３２の吸湿口１３６を経て吸湿体１２８に吸湿され、集電体１２２，１２４が通電されているので、流入した湿った空気から除湿が行われる。この除湿のときのアノード層１１８とカソード層１２０では次のような反応が行なわれる。

アノード層・・・２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋Ｈ＋＋４ｅ−

カソード層・・・Ｏ２＋Ｈ＋＋４ｅ−→２Ｈ２Ｏ

この反応式を説明する。
ます、除湿容器３６の湿った空気が吸湿体１２８で吸湿される。
次に、吸湿体１２８で吸湿された水分が、水蒸気となって撥水層１２６を通過し、アノード層１１８で電気分解されて水素イオンが作られる。
次に、その水素イオンが電解質膜１１６内を移動してカソード層１２０に到達し、野菜室１６内部の酸素と反応して水蒸気を生成する。このときに、固定部材１３４の排気口１３８、ユニットケース１０２の排気口１０８から流入した酸素を消費する。
次に、除湿ユニット１０４のカソード層１２０で発生した水蒸気が、固定部材１３４の排気口１３８、ユニットケース１０２の排気口１０８から野菜室１６へ拡散される。
これにより、除湿容器３６内が除湿されて収納された食品が乾燥し、また、拡散された水蒸気によって野菜室１６内が潤う。
最後に、制御部４８は、湿度センサ４６が検出した湿度が、下限基準湿度を下回った場合には、除湿装置１００を停止させる。
（７）効果
本実施形態によれば、密閉された除湿室３０内部の水分を除湿し、湿気を嫌う食品を安心して収納できる。この場合に、小麦粉、パン粉などの粉状物や緑茶、コーヒー、紅茶、などのお茶について、除湿室による振動が発生することがないので、ブロッキングが起こらず、密度の高い状態になることなく乾燥させることができる。
また、除湿装置１００は、モータなどの駆動部分がなく振動に加えて騒音も発生しないので、ユーザにとっても使用し易い。
また、除湿室３０は、吊り下げ部材３３によって仕切り体２６に吊り下げられているため、冷蔵庫１０に設けられている圧縮機による振動が除湿室３０に伝わらず、収納した食品を振動させることがない。さらに、除湿室３０は野菜室１６に吊り下げた状態で固定されているため、野菜室容器２８を出し入れしても、除湿室３０が振動しない。
また、除湿装置１００の排気口１０８からは水蒸気が拡散するため、野菜室１６内部を水分で潤すことができる。
また、湿度が低いときは除湿装置１００を駆動させないため、除湿ユニット１０４の寿命を延ばすことができると共に、省エネ効果もある。
また、吸湿体１２８が配されているため、除湿室内部の水分は、まずこの吸湿体１２８に吸湿され、更に湿度が上昇した場合にのみ除湿ユニット１０４が駆動するため、通電時間を短くでき、省エネになると共に、除湿ユニット１０４の寿命を長くできる。すなわち、吸湿体１２８が飽和するまで除湿ユニット１０４を駆動させる必要がない。
また、吸湿体１２８は、親水性を有するため、水分を吸湿し易い。
実施形態２
次に、実施形態２の冷蔵庫１０の除湿装置１００について説明する。
本実施形態と実施形態１の異なる点は、除湿ユニット１０４に用いられている吸湿体１２８を有さない点にある。すなわち、本実施形態では、吸湿体１２８を用いることなく、集電体１２２、アノード層１１８を露出させ、アノード層１１８で水蒸気を直接吸い取る。
本実施形態においても、除湿装置１００によって、密閉された除湿室３０内部を除湿できる。
実施形態３
次に、実施形態３の冷蔵庫１０の除湿装置１００について説明する。実施形態１では、食品貯蔵庫として冷蔵庫で説明した。
しかし、本実施形態では、食器棚、茶箪笥、米櫃、キッチンのシンクの下の収納庫などの食品貯蔵庫に、上記実施形態１の除湿装置１００を用いる。
実施形態４
次に、実施形態４の冷蔵庫１０の除湿装置１００について説明する。実施形態１では、除湿装置１００の駆動のＯＮ／ＯＦＦは、湿度センサ４６の検出湿度によって行なった。
しかし、本実施形態では、除湿室３０の扉３６の開閉を検出する扉スイッチを除湿室３０に設け、制御部４８は、扉３６が開かれた場合に除湿装置１００を駆動させる。また、制御部４８は、扉スイッチが開から閉状態を検出した後、予め定めた時間（例えば、１時間）が経過した後に除湿装置１００を停止させる。
実施形態５
次に、実施形態５の冷蔵庫１０の除湿装置１００について説明する。実施形態１では、吸湿体１２８を用いているだけであった。
しかし、本実施形態ではこの吸湿体１２８の重量を計測する重量計も設ける。制御部４８は、この重量計を用いて吸湿体１２８の重量を常に計測し、吸湿体１２８の計測重量が予め定めた基準重量より軽いときは、吸湿体１２８の吸湿能力が飽和していないと判断して、除湿ユニット１０４に通電を行なわない。一方、吸湿体１２８の計測重量が、この基準重量より重くなった場合に、吸湿体１２８の吸湿能力が飽和したとして除湿ユニット１０４を駆動させる。
これにより、除湿ユニット１０４の寿命を延ばすことができると共に、省エネにもなる。
実施形態６
次に、実施形態６の冷蔵庫１０の除湿装置１００について説明する。
本実施形態では、除湿装置１００に加えて、除湿室３０に脱臭装置を設ける。
家庭などにおいて湿気を嫌う食品は、お茶や海苔などの臭気を発生させるものが多く、一緒に収納すると臭い移りが起こることとなるが、この脱臭装置を設けることにより、臭いの発生を防止できる。
実施形態７
次に、実施形態７の冷蔵庫１０の除湿装置１００について説明する。
本実施形態では、除湿装置１００に加えて、除湿室３０に除菌装置を設ける。
これによって、食パンや餅などの黴が発生し易い食品に関して、乾燥によって黴が発生し難くなるだけでなく、除菌装置によって更に黴を発生させることなく長期保存が可能となる。
変更例
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０・・・冷蔵庫、１６・・・野菜室、２６・・・仕切り体、３０・・・除湿室、３４・・・吊り下げ部材、４６・・・湿度センサ、４８・・・制御部、１００・・・除湿装置、１０４・・・除湿ユニット、１１６・・・高分子電解質膜、１１８・・・アノード層、１２０・・・カソード層

Claims (8)

  1. 食品を収納するための収納室と、
    前記収納室を密閉可能に閉塞する扉と、
    高分子電解質膜方法を用いて前記収納室内部を除湿する除湿装置と、
    前記除湿装置を駆動させる制御部と、
    を有し、
    前記除湿装置は、アノード層とカソード層によって高分子電解質膜を挟んだ除湿ユニットを有し、
    前記除湿ユニットの前記アノード層側を前記収納室内に配し、前記カソード層側を前記収納室外に配し、
    前記除湿装置のアノード層に親水性の吸湿材が取り付けられ、
    前記制御部は、前記吸湿材の吸湿能力が飽和したときに前記除湿装置を駆動させる、
    食品貯蔵庫。
  2. 前記収納室内部に設けられた湿度センサを有し、
    前記制御部は、前記湿度センサが検出した検出湿度が、予め定めた上限基準湿度より高い場合に前記除湿装置を駆動させる、
    をさらに有する請求項１に記載の食品貯蔵庫。
  3. 前記吸湿材の重量を計測する重量計を有し、
    前記制御部は、前記重量計が計測した計測重量が、予め定めた基準重量より重い場合に前記除湿装置を駆動させる、
    をさらに有する請求項１に記載の食品貯蔵庫。
  4. 前記扉の開閉を検出する扉スイッチと、
    前記扉スイッチが前記扉の開状態を検出した時に、前記除湿装置を駆動させる制御部と、
    をさらに有する請求項１に記載の食品貯蔵庫。
  5. 前記収納室を冷却する冷却手段をさらに有する、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の食品貯蔵庫。
  6. 前記食品貯蔵庫が冷蔵庫であり、
    前記収納室が前記冷蔵庫のキャビネットに設けられた貯蔵室である、
    請求項５に記載の食品貯蔵庫。
  7. 脱臭装置もさらに有する、
    請求項１乃至６のいずれか一項に記載の食品貯蔵庫。
  8. 除菌装置もさらに有する、
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載の食品貯蔵庫。
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