JP6851272B2 - Storage and refrigerator using it - Google Patents

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Description

本発明は、貯蔵庫およびそれを用いた冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a storage and a refrigerator using the same.

食品が傷む原因は、酸素による直接酸化や、細菌やカビなどの微生物による食品の腐敗が主である。そのため食品などの鮮度保持のために、貯蔵庫内の酸素濃度を低減することが提案されている。酸素濃度を低減させる方式としては、減圧方式、燃焼方式、吸着剤方式など様々提案されているが、近年、電解質膜を用いて電気化学的に酸素濃度を低減させる方式が提案されている。 The main causes of food damage are direct oxidation by oxygen and spoilage of food by microorganisms such as bacteria and mold. Therefore, it has been proposed to reduce the oxygen concentration in the storage in order to maintain the freshness of foods and the like. Various methods such as a decompression method, a combustion method, and an adsorbent method have been proposed as methods for reducing the oxygen concentration, but in recent years, a method for electrochemically reducing the oxygen concentration using an electrolyte membrane has been proposed.

例えば、特許文献１では、水電解装置に対して、アノード側において水の電気分解を行って水素イオンを発生させ、カソード側においてアノード側で発生させた水素イオンと貯蔵庫内の酸素とを反応させて、貯蔵庫内の酸素を低減する技術が提案されている。 For example, in Patent Document 1, in a water electrolyzer, water is electrolyzed on the anode side to generate hydrogen ions, and the hydrogen ions generated on the anode side on the cathode side are reacted with oxygen in the storage. Therefore, a technique for reducing oxygen in the storage has been proposed.

特開２０１５−９４０２６号公報JP-A-2015-94026

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、貯蔵庫内に十分な酸素が無くなると、水素イオンが水素となり貯蔵庫へ侵入してしまうおそれがある。また、特許文献１の技術では、酸素濃度の低減速度を上げるためには電流を大きくしなければならないが、電流を上げるために電圧を上げてしまうと酸素を消費せずに水素が発生するおそれがあり、酸素濃度を素早く低減させることが難しいという課題がある。 However, in the technique described in Patent Document 1, when sufficient oxygen is lost in the storage, hydrogen ions may become hydrogen and invade the storage. Further, in the technique of Patent Document 1, the current must be increased in order to increase the reduction rate of oxygen concentration, but if the voltage is increased in order to increase the current, hydrogen may be generated without consuming oxygen. There is a problem that it is difficult to reduce the oxygen concentration quickly.

本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、適切に酸素濃度を低減できる貯蔵庫およびそれを用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a storage capable of appropriately reducing oxygen concentration and a refrigerator using the same.

本発明は、食品を貯蔵する貯蔵室と、この貯蔵室の酸素を減じる減酸素部と、を有する貯蔵庫において、前記減酸素部は、電気化学反応により、水素イオンを生成して、この生成した水素イオンと前記貯蔵室内の空気中の酸素とを反応させるダイレクトアルコール型燃料電池と、前記ダイレクトアルコール型燃料電池にアルコールを供給するアルコール供給手段と、を備えることを特徴とする。 According to the present invention, in a storage chamber having a storage chamber for storing food and an oxygen-reducing portion for reducing oxygen in the storage chamber, the oxygen-reducing portion generates hydrogen ions by an electrochemical reaction to generate the hydrogen ions. It is characterized by comprising a direct alcohol type fuel cell that reacts hydrogen ions with oxygen in the air in the storage chamber, and an alcohol supply means that supplies alcohol to the direct alcohol type fuel cell .

本発明によれば、適切に酸素濃度を低減できる貯蔵庫およびそれを用いた冷蔵庫を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a storage capable of appropriately reducing the oxygen concentration and a refrigerator using the same.

第１実施形態の貯蔵庫を用いた冷蔵庫を示す正面図である。It is a front view which shows the refrigerator which used the storage of 1st Embodiment. 図１の冷蔵庫の断面図である。It is sectional drawing of the refrigerator of FIG. 第１実施形態の貯蔵庫を示す構成図である。It is a block diagram which shows the storage of 1st Embodiment. 第１実施形態の貯蔵庫の減酸素部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the oxygen-reducing part of the storage of 1st Embodiment. 第１実施形態の貯蔵庫における減酸素動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the oxygen-reducing operation in the storage | storage of 1st Embodiment. 図５の変形例における減酸素動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the oxygen-reducing operation in the modification of FIG. 第２実施形態の貯蔵庫を示す構成図である。It is a block diagram which shows the storage of the 2nd Embodiment. 第２実施形態の貯蔵庫における減酸素動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the oxygen-reducing operation in the storage of 2nd Embodiment. 第３実施形態の貯蔵庫を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the storage of 3rd Embodiment. 第３実施形態の貯蔵庫における減酸素動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the oxygen-reducing operation in the storage | storage of 3rd Embodiment. 第４実施形態の貯蔵庫を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the storage of 4th Embodiment. 第５実施形態の貯蔵庫を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the storage of 5th Embodiment.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、第１実施形態、第２実施形態および第４実施形態については、参考形態とする。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の貯蔵庫を用いた冷蔵庫を示す正面図である。なお、図１では、６つの扉を備えた冷蔵庫１を例に挙げて説明しているが、５つ以下、または７つ以上の扉を備えた冷蔵庫に適用することもできる。また、冷蔵庫１に適用せず、本実施形態の貯蔵庫のみの構成であってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The first embodiment, the second embodiment, and the fourth embodiment are referred to as reference embodiments.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a front view showing a refrigerator using the storage of the first embodiment. Although the refrigerator 1 having six doors is taken as an example in FIG. 1, it can be applied to a refrigerator having five or less doors or seven or more doors. Further, it may not be applied to the refrigerator 1 and may have only the storage of the present embodiment.

図１に示すように、第１実施形態の冷蔵庫１は、最上部に冷蔵温度帯の冷蔵室２、最下部に冷蔵温度帯の野菜室５を備えている。また、冷蔵庫１は、冷蔵室２と野菜室５との間に、これらの両室と断熱的に仕切られた冷凍温度帯の上段冷凍室３（製氷室３ａおよび急速冷凍室３ｂ）および下段冷凍室４を備えている。冷蔵室２は、観音開き式の扉を備えている。上段冷凍室３、下段冷凍室４および野菜室５は、引き出し式の扉を備えている。 As shown in FIG. 1, the refrigerator 1 of the first embodiment includes a refrigerating chamber 2 in a refrigerating temperature zone at the uppermost portion and a vegetable compartment 5 in a refrigerating temperature zone at the lowermost portion. Further, the refrigerator 1 has an upper freezing chamber 3 (ice making chamber 3a and a quick freezing chamber 3b) and a lower freezing chamber in a freezing temperature zone, which are separated from the refrigerator compartment 2 and the vegetable compartment 5 in an adiabatic manner. It has a room 4. The refrigerating room 2 is provided with a double door. The upper freezing room 3, the lower freezing room 4, and the vegetable room 5 are provided with pull-out doors.

また、冷蔵庫１は、冷蔵室２に減酸素（酸素分圧の低減）を行うことのできる貯蔵庫１０Ａが設けられている。また、冷蔵室２の扉には、減酸素の制御に関する操作を行う操作部６、貯蔵庫１０Ａの状態を表示する表示部７が設けられている。例えば、表示部７には、貯蔵庫１０Ａの酸素濃度、原料（水）の残存量が表示される。このような表示を行うことにより、ユーザによって直感的に分かりやすい冷蔵庫１を提供できる。 Further, the refrigerator 1 is provided with a storage 10A capable of reducing oxygen (reducing the partial pressure of oxygen) in the refrigerating chamber 2. Further, the door of the refrigerator compartment 2 is provided with an operation unit 6 for performing operations related to oxygen reduction control, and a display unit 7 for displaying the status of the storage 10A. For example, the display unit 7 displays the oxygen concentration of the storage 10A and the residual amount of the raw material (water). By performing such a display, it is possible to provide the refrigerator 1 that is intuitively easy for the user to understand.

図２は、図１の冷蔵庫の断面図である。
図２に示すように、冷蔵庫１は、扉を除く外周筐体部（冷蔵庫本体）が、鋼板製の外箱と樹脂製の内箱との間に外気との断熱を図るウレタン発泡断熱材および真空断熱材（図示せず）を有して構成されている。また、冷蔵庫１には、冷凍および冷蔵を行うための公知の冷凍サイクルが設けられている。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the refrigerator of FIG.
As shown in FIG. 2, in the refrigerator 1, the outer housing portion (refrigerator body) excluding the door is a urethane foam heat insulating material that insulates the outside air between the outer box made of steel plate and the inner box made of resin. It is configured to have a vacuum heat insulating material (not shown). Further, the refrigerator 1 is provided with a known freezing cycle for freezing and refrigerating.

貯蔵庫１０Ａは、冷蔵室２の最下段の仕切棚８と、冷蔵室２と上段冷凍室３とを断熱的に仕切る断熱仕切り９との間の空間に設けられている。 The storage 10A is provided in a space between the lowermost partition shelf 8 of the refrigerating chamber 2 and the heat insulating partition 9 that adiabatically partitions the refrigerating chamber 2 and the upper freezing chamber 3.

また、貯蔵庫１０Ａは、正面（手前）に引き出し式のトレイ１１を備えている。このトレイ１１は、内部に、肉、魚、野菜などの生鮮食品（食品）を貯蔵することのできる貯蔵室１２を有している。また、トレイ１１は、例えば、底面、前面、後面および左右側面を有し、トレイ１１を引き出したときに食品の出し入れが可能となる上面が開放した四角箱形状のものである。 Further, the storage 10A is provided with a pull-out tray 11 on the front side (front side). The tray 11 has a storage chamber 12 inside which can store fresh foods (foods) such as meat, fish, and vegetables. Further, the tray 11 has, for example, a bottom surface, a front surface, a rear surface, and left and right side surfaces, and has a square box shape with an open upper surface that allows food to be taken in and out when the tray 11 is pulled out.

また、貯蔵庫１０Ａは、トレイ１１を引き出すための取手１１ａを備えている。取手１１ａの形状は、手でつまんで引き出すことができる形状、手（指）を掛けて引き出すことができる形状など適宜選択して適用することができる。 Further, the storage 10A includes a handle 11a for pulling out the tray 11. The shape of the handle 11a can be appropriately selected and applied, such as a shape that can be pulled out by pinching it by hand and a shape that can be pulled out by hanging a hand (finger).

また、貯蔵庫１０Ａは、トレイ１１の背面側に、貯蔵室１２の酸素濃度（分圧）を低減させる減酸素部２０Ａが設けられている。このように、貯蔵室１２の酸素濃度を低減することにより、青果（野菜・果物）の呼吸を抑えたり、鮮魚、精肉などの酸化の防止やかびの発生を防止して生鮮食品の劣化を抑制することができる。 Further, the storage 10A is provided with an oxygen reducing portion 20A on the back side of the tray 11 to reduce the oxygen concentration (partial pressure) of the storage chamber 12. In this way, by reducing the oxygen concentration in the storage chamber 12, the respiration of fruits and vegetables (vegetables / fruits) is suppressed, the oxidation of fresh fish and meat is prevented, and the generation of mold is prevented to suppress the deterioration of fresh foods. can do.

また、貯蔵庫１０Ａは、図２に示す所定の位置（トレイ１１が収納される位置）に配置されるとき、酸素濃度を素早く低減させるために、減酸素部２０Ａとトレイ１１との接続部以外は、閉じた部屋（空間）となっている。但し、減酸素部２０Ａにおいて消費した酸素分、外気が入り込むことができるように、貯蔵庫１０Ａには、厳密な気密性は必要としない。そして、貯蔵庫１０Ａが図２に示す収納位置にあるとき、トレイ１１が減酸素部２０Ａと接続され、トレイ１１（貯蔵室１２）内の酸素を減少できる状態となる。 Further, when the storage 10A is arranged at a predetermined position (position where the tray 11 is stored) shown in FIG. 2, in order to quickly reduce the oxygen concentration, except for the connection portion between the oxygen reducing portion 20A and the tray 11. , It is a closed room (space). However, the storage 10A does not need to be strictly airtight so that the oxygen content consumed in the oxygen reduction unit 20A and the outside air can enter. Then, when the storage 10A is in the storage position shown in FIG. 2, the tray 11 is connected to the oxygen reducing unit 20A, and the oxygen in the tray 11 (storage chamber 12) can be reduced.

図３は、第１実施形態の貯蔵庫を示す構成図である。
図３に示すように、減酸素部２０Ａは、電気化学反応により水素（水素ガス）を生成する水素生成部３０、水素生成部３０において生成された水素と貯蔵室１２内の空気中の酸素とを反応させる酸素反応部４０、水素生成部３０において水素を生成させる原料としての水を供給する水タンク５０（原料供給手段）などを備えて構成されている。 FIG. 3 is a block diagram showing the storage of the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the oxygen reducing unit 20A includes a hydrogen generating unit 30 that generates hydrogen (hydrogen gas) by an electrochemical reaction, hydrogen generated in the hydrogen generating unit 30, and oxygen in the air in the storage chamber 12. The oxygen reaction unit 40 and the hydrogen generation unit 30 are provided with a water tank 50 (raw material supply means) for supplying water as a raw material for generating hydrogen.

貯蔵庫１０Ａは、減酸素部２０Ａとトレイ１１とが分離可能に構成され、トレイ１１を手前に引き出すことができるように構成されている。すなわち、貯蔵庫１０Ａは、減酸素部２０Ａが庫内に固定され、トレイ１１が前後方向にスライド自在に動作するように構成されている。なお、図３では、トレイ１１が矢印方向に引き出された状態を二点鎖線で示している。このように、トレイ１１を分離できる構造にすることで、トレイ１１の引き出しを可能とし、トレイ１１内に貯蔵している食品等を取り出すことが可能となる。また、貯蔵庫１０Ａでは、トレイ１１が減酸素部２０Ａと一体となっていないため、重量のある水タンク５０をユーザが引き出すことがなくなるので、使い勝手を向上できる。 The storage 10A is configured so that the oxygen reducing portion 20A and the tray 11 can be separated from each other so that the tray 11 can be pulled out toward the front. That is, the storage 10A is configured such that the oxygen reducing portion 20A is fixed in the storage and the tray 11 slides in the front-rear direction. In FIG. 3, the state in which the tray 11 is pulled out in the direction of the arrow is shown by a chain double-dashed line. By having a structure in which the tray 11 can be separated in this way, the tray 11 can be pulled out, and the food or the like stored in the tray 11 can be taken out. Further, in the storage 10A, since the tray 11 is not integrated with the oxygen reducing portion 20A, the user does not pull out the heavy water tank 50, so that the usability can be improved.

また、貯蔵庫１０Ａは、トレイ１１と酸素反応部４０とを連通させて酸素を含む空気を酸素反応部４０に導入する導入路２１と、酸素反応部４０とトレイ１１とを連通させて空気をトレイ１１に向けて導出する導出路２２と、を有している。また、トレイ１１には、導入路２１に対応する位置に接続口１３が形成され、導出路２２に対応する位置に接続口１４が形成されている。接続口１３を介して空気が導入され、接続口１４を介して空気が導出される。 Further, the storage 10A communicates the tray 11 with the oxygen reaction unit 40 to introduce the oxygen-containing air into the oxygen reaction unit 40, and the oxygen reaction unit 40 and the tray 11 to communicate the air to the tray. It has a lead-out path 22 for deriving toward 11. Further, in the tray 11, a connection port 13 is formed at a position corresponding to the introduction path 21, and a connection port 14 is formed at a position corresponding to the lead-out path 22. Air is introduced through the connection port 13 and air is led out through the connection port 14.

導入路２１には、貯蔵室１２内の空気を酸素反応部４０に送る電動式のファン（送風機）２３が設けられている。導出路２２には、酸素反応部４０で酸素が消費されて酸素濃度が低い状態の空気を貯蔵室１２内に戻す電動式のファン（送風機）２４が設けられている。すなわち、ファン２３が回転することで、貯蔵室１２内の空気が接続口１３を介して酸素反応部４０に送り込まれる。また、ファン２４が回転することで、酸素反応部４０で酸素が消費された空気が、接続口１４を介してトレイ１１内に戻される。このように導入路２１、導出路２２およびファン２３，２４を設けることで、貯蔵室１２と減酸素部２０Ａ（酸素反応部４０）との間で空気を循環させることができる。 The introduction path 21 is provided with an electric fan (blower) 23 that sends the air in the storage chamber 12 to the oxygen reaction unit 40. The lead-out path 22 is provided with an electric fan (blower) 24 that returns air in a state where oxygen is consumed by the oxygen reaction unit 40 and has a low oxygen concentration into the storage chamber 12. That is, as the fan 23 rotates, the air in the storage chamber 12 is sent to the oxygen reaction unit 40 via the connection port 13. Further, as the fan 24 rotates, the air consumed by the oxygen reaction unit 40 is returned to the tray 11 via the connection port 14. By providing the introduction path 21, the lead-out path 22, and the fans 23 and 24 in this way, air can be circulated between the storage chamber 12 and the oxygen reducing section 20A (oxygen reaction section 40).

水タンク５０に貯められる原料は、水素生成部３０に直接接触するように構成されている。このように、水タンク５０は、原料（水）を貯める機能だけではなく、原料供給手段として機能することで、部品点数を減らすことができ、簡易な構造にできる。 The raw material stored in the water tank 50 is configured to come into direct contact with the hydrogen generating section 30. As described above, the water tank 50 not only has a function of storing raw materials (water) but also functions as a raw material supply means, so that the number of parts can be reduced and a simple structure can be obtained.

水素生成部３０には、この水素生成部３０において電気化学反応（電気分解反応）させるための電源６０が接続されている。この電源６０は、制御装置７０によって、水素生成部３０に送る電力が制御される。 A power source 60 for causing an electrochemical reaction (electrolysis reaction) in the hydrogen generation unit 30 is connected to the hydrogen generation unit 30. In this power source 60, the electric power sent to the hydrogen generation unit 30 is controlled by the control device 70.

制御装置７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成されている。また、制御装置７０は、その内部に記憶されたプログラムにしたがって、各種機器を制御し、各種処理を実行する。 The control device 70 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), various interfaces, electronic circuits, and the like. Further, the control device 70 controls various devices according to the program stored in the control device 70 and executes various processes.

また、制御装置７０は、電源６０から水素生成部３０に与える電力を制御することで水素の生成速度を制御する水素生成速度制御手段を有している。この水素生成速度制御手段によって水素生成部３０における水素の生成速度を制御することで、貯蔵室１２内の酸素濃度の低減速度を制御することが可能となる。すなわち、水素生成部３０に与える電力（電圧、電流）を大きくすることで、電荷の移動も多くなるので、水素の生成速度が上昇し、逆に水素生成部３０に与える電力（電圧、電流）を小さくすることで、電荷の移動が少なくなるので、水素の生成速度が低下する。 Further, the control device 70 has a hydrogen generation rate control means for controlling the hydrogen generation rate by controlling the electric power given from the power source 60 to the hydrogen generation unit 30. By controlling the hydrogen production rate in the hydrogen generation unit 30 by the hydrogen production rate control means, it is possible to control the reduction rate of the oxygen concentration in the storage chamber 12. That is, by increasing the electric power (voltage, current) given to the hydrogen generating unit 30, the movement of electric charges also increases, so that the hydrogen generation rate increases, and conversely, the electric power (voltage, current) given to the hydrogen generating unit 30. By reducing the value of, the transfer of electric charge is reduced, so that the rate of hydrogen production is reduced.

酸素反応部４０は、水素生成部３０において生成された水素と、貯蔵室１２内の空気中の酸素とを反応させることで、貯蔵室１２内の酸素濃度を低減する機能を有する。水素生成部３０における水素の生成速度が上昇することで酸素の消費速度が上昇し、水素の生成速度が減少することで酸素の消費速度が減少する。なお、酸素反応部４０では、酸素の消費速度を変化させる構成に限定されるものではなく、一定速度で酸素を消費させる構成であってもよい。 The oxygen reaction unit 40 has a function of reducing the oxygen concentration in the storage chamber 12 by reacting the hydrogen generated in the hydrogen generation unit 30 with the oxygen in the air in the storage chamber 12. As the hydrogen production rate in the hydrogen generation unit 30 increases, the oxygen consumption rate increases, and as the hydrogen production rate decreases, the oxygen consumption rate decreases. The oxygen reaction unit 40 is not limited to a configuration that changes the oxygen consumption rate, and may be configured to consume oxygen at a constant rate.

水素生成部３０と酸素反応部４０とは、接続路２５を介して接続されている。すなわち、水素生成部３０のカソード側と酸素反応部４０のアノード側とが接続されている。また、水素生成部３０と酸素反応部４０は、互いに離間して配置され、水素生成部３０において生成された水素が接続路２５内に放出され、貯められる。また、接続路２５は、貯められた水素がトレイ１１内や庫内などに漏れ出ないように密閉空間Ｑとなるように構成されている。 The hydrogen generation unit 30 and the oxygen reaction unit 40 are connected via a connection path 25. That is, the cathode side of the hydrogen generating unit 30 and the anode side of the oxygen reaction unit 40 are connected. Further, the hydrogen generation unit 30 and the oxygen reaction unit 40 are arranged apart from each other, and the hydrogen generated in the hydrogen generation unit 30 is released into the connecting path 25 and stored. Further, the connecting path 25 is configured to be a closed space Q so that the stored hydrogen does not leak into the tray 11 or the refrigerator.

このように第１実施形態では、水素生成部３０と酸素反応部４０とを有し、その間に水素を貯めておく密閉空間Ｑからなる接続路２５が設けられる。これにより、貯蔵庫１０Ａの外部や貯蔵室１２内に水素を漏出させない（侵入させない）構造となっている。なお、密閉空間Ｑは、樹脂製の筒状のケース内に、水素生成部３０と酸素反応部４０とが収納され、水素生成部３０とケースとの隙間、酸素反応部４０とケースとの隙間がパッキンを介して密閉することで構成されている。 As described above, in the first embodiment, a connecting path 25 having a hydrogen generating unit 30 and an oxygen reaction unit 40 and having a closed space Q for storing hydrogen is provided between them. As a result, hydrogen does not leak (invade) to the outside of the storage 10A or into the storage chamber 12. In the closed space Q, the hydrogen generation unit 30 and the oxygen reaction unit 40 are housed in a resin tubular case, and the gap between the hydrogen generation unit 30 and the case and the gap between the oxygen reaction unit 40 and the case are provided. Is configured to be sealed via packing.

また、貯蔵庫１０Ａは、貯蔵室１２内の酸素濃度を検知する酸素濃度計７１を有していてもよい。制御装置７０は、酸素濃度計７１によって検出された現在の貯蔵室１２内の酸素濃度に応じて、水素生成速度を速めたり、遅めたり、停止したりという制御を水素生成速度制御手段により行うことができる。このようにして、貯蔵室１２内の酸素濃度を厳密に管理できる。またその他にも、酸素濃度計７１により検知された貯蔵室１２内の酸素濃度をユーザに表示部７（図１参照）を用いて知らせることができる。 Further, the storage 10A may have an oxygen concentration meter 71 for detecting the oxygen concentration in the storage chamber 12. The control device 70 uses the hydrogen production rate control means to control the hydrogen production rate to be increased, decreased, or stopped according to the oxygen concentration in the current storage chamber 12 detected by the oxygen concentration meter 71. be able to. In this way, the oxygen concentration in the storage chamber 12 can be strictly controlled. In addition, the oxygen concentration in the storage chamber 12 detected by the oxygen concentration meter 71 can be notified to the user by using the display unit 7 (see FIG. 1).

また、貯蔵庫１０Ａは、接続路２５（密閉空間Ｑ）の圧力を検出する圧力計７２（圧力検出手段）を有している。制御装置７０は、圧力計７２によって検出された圧力に応じて、接続路２５内の水素の生成量を検出する。すなわち、制御装置７０は、検出された圧力が高い場合には水素の生成量が多いと判定でき、検出された圧力が低い場合には水素の生成量が少ないと判定できる。これにより、圧力計７２の検出値を参照することで、接続路２５内に貯まっている水素量を推定できる。 Further, the storage 10A has a pressure gauge 72 (pressure detecting means) for detecting the pressure in the connecting path 25 (sealed space Q). The control device 70 detects the amount of hydrogen produced in the connecting path 25 according to the pressure detected by the pressure gauge 72. That is, the control device 70 can determine that the amount of hydrogen produced is large when the detected pressure is high, and can determine that the amount of hydrogen produced is small when the detected pressure is low. Thereby, the amount of hydrogen stored in the connecting path 25 can be estimated by referring to the detected value of the pressure gauge 72.

図４は、第１実施形態の貯蔵庫の減酸素部を示す断面図である。なお、図４では、電源６０および制御装置７０、圧力計７２などの図示を省略している。
図４に示すように、減酸素部２０Ａは、底板２６ａと、上板２６ｂと、前板２６ｃと、左右の側板（不図示）と、からなる筐体（ケース）２６を有している。上板２６ｂは、前後方向中央より前側が高い上段部２６ｂ１と、前後方向中央よりも後側が上段部２６ｂ１よりも低く形成された下段部２６ｂ２と、を有している。また、上板２６ｂは、上段部２６ｂ１と下段部２６ｂ２との境界に、鉛直方向に延びる鉛直部２６ｂ３を有している。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing an oxygen-reduced portion of the storage of the first embodiment. In FIG. 4, the power supply 60, the control device 70, the pressure gauge 72, and the like are not shown.
As shown in FIG. 4, the oxygen-reducing portion 20A has a housing (case) 26 including a bottom plate 26a, an upper plate 26b, a front plate 26c, and left and right side plates (not shown). The upper plate 26b has an upper portion 26b1 whose front side is higher than the center in the front-rear direction and a lower portion 26b2 formed whose rear side is lower than the upper portion 26b1 in the front-rear direction. Further, the upper plate 26b has a vertical portion 26b3 extending in the vertical direction at the boundary between the upper portion 26b1 and the lower portion 26b2.

水素生成部３０は、底板２６ａと上板２６ｂの下段部２６ｂ２との間の空間の後端に位置している。また、水素生成部３０は、水の電気分解を行うことができる水電解装置である。この水電解装置は、電解質膜３１と、電解質膜３１の一面側（背面側）に配置されるアノード３２と、電解質膜３１の他面側（正面側）に配置されるカソード３３と、を有して構成されている。 The hydrogen generating portion 30 is located at the rear end of the space between the bottom plate 26a and the lower portion 26b2 of the upper plate 26b. Further, the hydrogen generation unit 30 is a water electrolysis device capable of electrolyzing water. This water electrolyzer has an electrolyte membrane 31, an anode 32 arranged on one surface side (back side) of the electrolyte membrane 31, and a cathode 33 arranged on the other surface side (front side) of the electrolyte membrane 31. It is composed of.

酸素反応部４０は、底板２６ａと上板２６ｂの下段部２６ｂ２との間の空間の前端に位置している。また、酸素反応部４０は、固体高分子形燃料電池である。この固体高分子形燃料電池は、電解質膜４１と、電解質膜４１の一面側（背面側）に配置されるアノード４２と、電解質膜４１の他面側（正面側）に配置されるカソード４３と、を有して構成されている。 The oxygen reaction unit 40 is located at the front end of the space between the bottom plate 26a and the lower portion 26b2 of the upper plate 26b. The oxygen reaction unit 40 is a polymer electrolyte fuel cell. This polymer electrolyte fuel cell includes an electrolyte membrane 41, an anode 42 arranged on one side (back side) of the electrolyte membrane 41, and a cathode 43 arranged on the other side (front side) of the electrolyte membrane 41. , And are configured.

電解質膜３１は、パーフルオロスルホン酸系樹脂、スルホン化芳香族炭化水素系樹脂などのプロトン伝導性を有する固体高分子電解質で構成されている。 The electrolyte membrane 31 is composed of a solid polymer electrolyte having proton conductivity such as a perfluorosulfonic acid-based resin and a sulfonated aromatic hydrocarbon-based resin.

アノード３２およびカソード３３は、それぞれ、カーボンなどの導電性を有する多孔質体と、これに担持され、アノード３２およびカソード３３における電極反応を生じさせるための触媒（Ｐｔなど）と、を含んで構成されている。 Each of the anode 32 and the cathode 33 includes a porous body having conductivity such as carbon and a catalyst (Pt or the like) supported on the porous body for causing an electrode reaction at the anode 32 and the cathode 33. Has been done.

このように、減酸素部２０Ａは、水素生成部３０と酸素反応部４０とがどちらも同様のもので構成されている。すなわち、水素生成部３０では、水を電気分解して水素を発生させる装置として構成され、酸素反応部４０では、水素と酸素とを反応させる装置として構成されている。 As described above, in the oxygen reducing unit 20A, the hydrogen generating unit 30 and the oxygen reaction unit 40 are both configured in the same manner. That is, the hydrogen generation unit 30 is configured as a device for electrolyzing water to generate hydrogen, and the oxygen reaction unit 40 is configured as a device for reacting hydrogen with oxygen.

水タンク５０は、水を貯める貯溜部５１ａと、水素生成部３０に向けて延びて水をアノード３２に供給する延出部５１ｂと、を有して構成されている。貯溜部５１ａは、上板２６ｂの下段部２６ｂ２に沿って前方に延びて形成されている。このように、貯溜部５１ａを、上板２６ｂの窪み（凹み）に沿うように（収納されるように）形成することで、水タンク５０の貯水量を十分に確保しつつ、貯蔵庫１０Ａの設置スペースをコンパクトにすることができる。また、水の自重で水を水素生成部３０に供給することができる。 The water tank 50 includes a storage section 51a for storing water and an extension section 51b extending toward the hydrogen generation section 30 to supply water to the anode 32. The storage portion 51a is formed so as to extend forward along the lower portion 26b2 of the upper plate 26b. In this way, by forming the storage portion 51a along the recess (recess) of the upper plate 26b (so that it is stored), the storage 10A is installed while sufficiently securing the water storage amount of the water tank 50. Space can be made compact. In addition, water can be supplied to the hydrogen generation unit 30 by its own weight.

また、水タンク５０の延出部５１ｂは、水電解装置（水素生成部３０）のアノード３２の面に沿う形状を有している。これにより、延出部５１ｂ内の水５２が、アノード３２の面全体に浸かるように構成されている。 Further, the extending portion 51b of the water tank 50 has a shape along the surface of the anode 32 of the water electrolyzer (hydrogen generating portion 30). As a result, the water 52 in the extending portion 51b is configured to be immersed in the entire surface of the anode 32.

そして、水素生成部３０では、電源６０（図３参照）によって、例えば、０〜２４Ｖの電圧が印加され、水５２が電気分解される。なお、０〜２４Ｖは、一般的に使える電源（直流電源）である、５Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖに基づいている。制御装置７０（図３参照）は、０〜２４Ｖの電圧を印加することで、水素生成部３０を、目的とする水素生成速度となるように制御する。 Then, in the hydrogen generation unit 30, for example, a voltage of 0 to 24 V is applied by the power source 60 (see FIG. 3) to electrolyze the water 52. Note that 0 to 24V is based on 5V, 12V, and 24V, which are generally usable power sources (DC power sources). The control device 70 (see FIG. 3) controls the hydrogen generation unit 30 so as to achieve the target hydrogen generation rate by applying a voltage of 0 to 24V.

そして、水素生成部３０において水５２が電気分解されると、アノード３２側において酸素５３が発生して水タンク５０内に放出される。このとき、水タンク５０は、発生した酸素５３により、内圧が上昇する。そこで、内圧が上昇しないように、水タンク５０には、内圧に応じて開く弁５４（外部連通弁）が設けられている。この弁５４は、内圧が所定圧力以上になったときに機械的に開放されるものであってもよく、または内圧を検知して、内圧が所定圧力以上になったときに制御装置７０によって開放制御されるものであってもよい。このように、水タンク５０を常時開放する構成にしないことで、水タンク５０内の水５２が蒸発するのを抑えることができる。これにより、水タンク５０における水の補給回数を減らすことができ、メンテナンス性を向上できる。但し、水タンク５０の一部を常時開放する構造にすることを妨げるものではない。 Then, when the water 52 is electrolyzed in the hydrogen generation unit 30, oxygen 53 is generated on the anode 32 side and released into the water tank 50. At this time, the internal pressure of the water tank 50 increases due to the generated oxygen 53. Therefore, the water tank 50 is provided with a valve 54 (external communication valve) that opens according to the internal pressure so that the internal pressure does not rise. The valve 54 may be mechanically opened when the internal pressure exceeds a predetermined pressure, or is opened by the control device 70 when the internal pressure is detected and the internal pressure exceeds the predetermined pressure. It may be controlled. As described above, by not configuring the water tank 50 to be always open, it is possible to prevent the water 52 in the water tank 50 from evaporating. As a result, the number of times water is replenished in the water tank 50 can be reduced, and maintainability can be improved. However, this does not prevent the structure in which a part of the water tank 50 is always open.

また、水５２が電気分解されると、カソード３３側において水素が発生し、水素が密閉空間Ｑからなる接続路２５に放出される。すなわち、アノード３２では、水が電気分解されて、水素イオンが電解質膜３１を透過してカソード３３に移動し、電子が外部負荷回路（不図示）を通ってカソード３３に移動する。また、アノード３２で発生した酸素５３は、水タンク５０内に放出される。そして、カソード３３では、アノードからの水素イオンと電子とが反応して水素（水素ガス）が生成され、密閉空間Ｑに放出される。 Further, when the water 52 is electrolyzed, hydrogen is generated on the cathode 33 side, and the hydrogen is discharged into the connecting path 25 formed of the closed space Q. That is, at the anode 32, water is electrolyzed, hydrogen ions pass through the electrolyte membrane 31 and move to the cathode 33, and electrons move to the cathode 33 through an external load circuit (not shown). Further, the oxygen 53 generated at the anode 32 is released into the water tank 50. Then, at the cathode 33, hydrogen ions from the anode react with electrons to generate hydrogen (hydrogen gas), which is released into the closed space Q.

そして、酸素反応部４０では、アノード４２において水素から電子が乖離して、電子が外部負荷回路を通ってカソード４３に移動するとともに水素イオンが電解質膜４１を透過してカソード４３に移動する。一方、カソード４３では、アノード４２からの水素イオンおよび電子と、貯蔵室１２の空気に含まれる酸素との化学反応によって水（液滴）が生成される。 Then, in the oxygen reaction unit 40, the electrons are separated from the hydrogen at the anode 42, the electrons move to the cathode 43 through the external load circuit, and the hydrogen ions pass through the electrolyte membrane 41 and move to the cathode 43. On the other hand, in the cathode 43, water (droplets) is generated by a chemical reaction between hydrogen ions and electrons from the anode 42 and oxygen contained in the air in the storage chamber 12.

このように、水素生成部３０において水素を生成することで、酸素反応部４０で貯蔵室１２内の空気中の酸素が消費され、貯蔵室１２内の空気中の酸素が低減される。 By generating hydrogen in the hydrogen generation unit 30 in this way, the oxygen in the air in the storage chamber 12 is consumed in the oxygen reaction unit 40, and the oxygen in the air in the storage chamber 12 is reduced.

なお、水素生成部３０（水電解装置）に電源６０から供給される電力は、酸素反応部４０の燃料電池の出力（例えば、２０Ｗや３０Ｗ）を超えないように制御する。こうすることで、密閉空間Ｑ（接続路２５）内の水素を、酸素反応部４０で消費しきれなくなるのを防止できる。これにより、密閉空間Ｑ（接続路２５）の内圧が上昇することなく、貯蔵庫１０Ａから水素が漏れるのを防止できる。 The electric power supplied from the power source 60 to the hydrogen generation unit 30 (water electrolyzer) is controlled so as not to exceed the output (for example, 20 W or 30 W) of the fuel cell of the oxygen reaction unit 40. By doing so, it is possible to prevent the oxygen reaction unit 40 from being unable to completely consume the hydrogen in the closed space Q (connection path 25). As a result, hydrogen can be prevented from leaking from the storage 10A without increasing the internal pressure of the closed space Q (connecting path 25).

また、酸素反応部４０は、ファン２３，２４と電線２７を介して電気的に接続されている（図３参照）。また、酸素反応部４０は、固体高分子形燃料電池であり、水素と酸素とが反応する際に、化学エネルギを電気エネルギに変換して電力を取り出すことができる。この電力を、ファン２３，２４を動作させる電力源として構成できる。なお、図３では、酸素反応部４０で発生した電力をファン２３，２４に直接に供給する構成を図示しているが、蓄電装置（バッテリ）を備えて、酸素反応部４０で発生した電力を蓄電装置に一旦蓄えて、そして蓄電装置からファン２３，２４に電力を供給するようにしてもよい。 Further, the oxygen reaction unit 40 is electrically connected to the fans 23 and 24 via the electric wire 27 (see FIG. 3). Further, the oxygen reaction unit 40 is a polymer electrolyte fuel cell, and when hydrogen reacts with oxygen, it can convert chemical energy into electric energy and take out electric power. This power can be configured as a power source for operating the fans 23 and 24. Although FIG. 3 shows a configuration in which the electric power generated by the oxygen reaction unit 40 is directly supplied to the fans 23 and 24, the electric power generated by the oxygen reaction unit 40 is provided with a power storage device (battery). It may be stored in the power storage device once, and then power may be supplied from the power storage device to the fans 23 and 24.

図５は、第１実施形態の貯蔵庫における減酸素動作を示すフローチャートである。
図５に示すように、ステップＳ１０において、制御装置７０は、貯蔵庫１０Ａが開閉されたか否かを判定する。例えば、貯蔵庫１０Ａのトレイ１１（図３参照）が引き出されて食品が出し入れされ、その後にトレイ１１が閉じられることで、貯蔵庫１０Ａが開閉されたと判定される。なお、貯蔵庫１０Ａの開操作および閉操作の判定は、公知のセンサを用いて構成することができる。 FIG. 5 is a flowchart showing an oxygen reducing operation in the storage of the first embodiment.
As shown in FIG. 5, in step S10, the control device 70 determines whether or not the storage 10A has been opened or closed. For example, the tray 11 (see FIG. 3) of the storage 10A is pulled out to put in and take out food, and then the tray 11 is closed, so that it is determined that the storage 10A is opened and closed. The determination of the opening operation and the closing operation of the storage 10A can be configured by using a known sensor.

ステップＳ１０において、制御装置７０は、貯蔵庫１０Ａが開閉されていないと判定された場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１０の処理を繰り返し、貯蔵庫１０Ａが開閉されたと判定された場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０の処理に進む。 In step S10, the control device 70 repeats the process of step S10 when it is determined that the storage 10A is not opened / closed (No), and when it is determined that the storage 10A is opened / closed (Yes), The process proceeds to step S20.

ステップＳ２０において、制御装置７０は、水電解装置（水素生成部３０）に電力供給を開始して、水電解装置を作動（ＯＮ）させる。これにより、水の電気分解によって水素が生成され、生成された水素が密閉空間Ｑ（接続路２５）に放出される。そして、酸素反応部４０において、生成された水素と貯蔵室１２内の空気中の酸素とが反応して、貯蔵室１２内の酸素が消費される。 In step S20, the control device 70 starts supplying electric power to the water electrolyzer (hydrogen generation unit 30) to operate (ON) the water electrolyzer. As a result, hydrogen is generated by electrolysis of water, and the generated hydrogen is released into the closed space Q (connection path 25). Then, in the oxygen reaction unit 40, the generated hydrogen reacts with the oxygen in the air in the storage chamber 12, and the oxygen in the storage chamber 12 is consumed.

ステップＳ３０において、制御装置７０は、密閉空間Ｑ（接続路２５）の圧力（情報）Ｐを検知し、検知した圧力Ｐが所定圧力以下であるか否かを判定する。このように、密閉空間Ｑの圧力Ｐを検知することで、密閉空間Ｑ内の水素量を推定することができる。なお、所定圧力は、酸素反応部４０において酸素と反応することができる水素量に対応する圧力であり、事前の試験により決定される。 In step S30, the control device 70 detects the pressure (information) P in the closed space Q (connection path 25), and determines whether or not the detected pressure P is equal to or lower than a predetermined pressure. By detecting the pressure P in the closed space Q in this way, the amount of hydrogen in the closed space Q can be estimated. The predetermined pressure is a pressure corresponding to the amount of hydrogen that can react with oxygen in the oxygen reaction unit 40, and is determined by a preliminary test.

ステップＳ３０において、制御装置７０は、圧力Ｐが所定圧力以下であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０の処理に進み、圧力Ｐが所定圧力を超えていると判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ６０の処理に進む。 In step S30, when the control device 70 determines that the pressure P is equal to or lower than the predetermined pressure (Yes), the control device 70 proceeds to the process of step S40, and when it determines that the pressure P exceeds the predetermined pressure (Yes). No), the process proceeds to step S60.

ステップＳ４０において、制御装置７０は、所定時間が経過したか否かを判定する。なお、所定時間は、貯蔵室１２の容積（例えば、１８リットル）の酸素濃度を所定濃度（例えば、１０％〜２０％）まで低下させるのに必要な時間（水電解装置をＯＮにしてからの経過時間）であり、事前の試験により決定される。 In step S40, the control device 70 determines whether or not a predetermined time has elapsed. The predetermined time is the time required to reduce the oxygen concentration in the volume of the storage chamber 12 (for example, 18 liters) to the predetermined concentration (for example, 10% to 20%) (after the water electrolyzer is turned on). Elapsed time), determined by prior testing.

ステップＳ４０において、制御装置７０は、所定時間が経過していないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ３０の処理に戻り、所定時間が経過したと判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ５０の処理に進む。 In step S40, if it is determined that the predetermined time has not elapsed (No), the control device 70 returns to the process of step S30, and if it is determined that the predetermined time has elapsed (Yes), step S50. Proceed to the process of.

そして、ステップＳ５０において、制御装置７０は、水電解装置の動作を停止（ＯＦＦ）する。このような一連の動作を実行することで、貯蔵室１２の酸素濃度が１０％〜２０％に低減される。なお、酸素濃度を１０％より低くすると、肉の変色が発生するので好ましくなく、酸素濃度が２０％を超えると生鮮食品の鮮度保持効果が低下する。 Then, in step S50, the control device 70 stops (OFF) the operation of the water electrolyzer. By performing such a series of operations, the oxygen concentration in the storage chamber 12 is reduced to 10% to 20%. If the oxygen concentration is lower than 10%, discoloration of the meat occurs, which is not preferable. If the oxygen concentration exceeds 20%, the freshness-maintaining effect of fresh food is lowered.

一方、ステップＳ３０において圧力Ｐが所定圧力を超えている場合（ステップＳ３０、Ｎｏ）、制御装置７０は、ステップＳ６０において、水電解装置（水素生成部３０）への電力供給を停止（ＯＦＦ）する。これにより、水電解装置での水素の生成が停止する。 On the other hand, when the pressure P exceeds the predetermined pressure in step S30 (step S30, No), the control device 70 stops (OFF) the power supply to the water electrolyzer (hydrogen generation unit 30) in step S60. .. This stops the production of hydrogen in the water electrolyzer.

ステップＳ７０において、制御装置７０は、圧力Ｐが所定圧力を超えている否かを判定し、圧力Ｐが所定圧力以下であると判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２０に戻り、圧力Ｐがまだ所定圧力を超えていると判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ８０の処理に進む。 In step S70, the control device 70 determines whether or not the pressure P exceeds the predetermined pressure, and if it is determined that the pressure P is equal to or lower than the predetermined pressure (No), the process returns to step S20 and the pressure P is increased. If it is determined that the pressure still exceeds the predetermined pressure (Yes), the process proceeds to step S80.

ステップＳ８０において、制御装置７０は、所定時間が経過したか否かを判定する。なお、所定時間は、ステップＳ５０と同様にして設定される。ステップＳ８０において、制御装置７０は、所定時間が経過していないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ７０に戻り、所定時間が経過したと判定した場合には（Ｙｅｓ）、リターンする。 In step S80, the control device 70 determines whether or not a predetermined time has elapsed. The predetermined time is set in the same manner as in step S50. In step S80, the control device 70 returns to step S70 when it is determined that the predetermined time has not elapsed, and returns when it is determined that the predetermined time has elapsed (Yes).

なお、圧力Ｐが所定圧力以下の場合（Ｓ７０、Ｎｏ）、ステップＳ２０に戻って、水電解装置を再度ＯＮにする。そして、圧力Ｐが所定圧力を超えている場合には（Ｓ３０、Ｎｏ）、水電解装置をＯＦＦにし（Ｓ６０）、圧力Ｐが所定圧力以下である場合には（Ｓ３０、Ｙｅｓ）、通常の動作に戻る。これにより、密閉空間Ｑの水素量が多くなり過ぎて、水電解装置が停止したとしても、所定時間が経過するまでに、圧力Ｐが低下した場合には、水電解装置をＯＮにして、減酸素動作に復帰することができる。その結果、貯蔵室１２に、酸素濃度計７１を設けることなく、貯蔵室１２の減酸素を実行することができる。 When the pressure P is equal to or lower than the predetermined pressure (S70, No), the process returns to step S20 and the water electrolyzer is turned on again. Then, when the pressure P exceeds the predetermined pressure (S30, No), the water electrolyzer is turned off (S60), and when the pressure P is equal to or lower than the predetermined pressure (S30, Yes), normal operation is performed. Return to. As a result, even if the amount of hydrogen in the closed space Q becomes too large and the water electrolyzer stops, if the pressure P drops by the time the predetermined time elapses, the water electrolyzer is turned on to reduce the amount. It is possible to return to oxygen operation. As a result, the oxygen concentration of the storage chamber 12 can be reduced without providing the oxygen concentration meter 71 in the storage chamber 12.

また、固体高分子形燃料電池（酸素反応部４０）では、カソード４３側で水が発生し、気化するため、酸素反応部４０を通過した後の空気は加湿され、湿度が高くなる。この空気をファン２４によって貯蔵室１２内に戻すことで、貯蔵室１２内の保湿効果向上に貢献することができる。 Further, in the polymer electrolyte fuel cell (oxygen reaction unit 40), water is generated and vaporized on the cathode 43 side, so that the air after passing through the oxygen reaction unit 40 is humidified and the humidity becomes high. By returning this air to the inside of the storage chamber 12 by the fan 24, it is possible to contribute to the improvement of the moisturizing effect in the storage chamber 12.

また、図５に示す動作では、所定時間が経過した場合に水電解装置の動作を終了するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、図６の第１実施形態の変形例に示すように、図５のステップＳ４０およびステップＳ８０に替えて、ステップＳ４１，Ｓ８１としてもよい。 Further, in the operation shown in FIG. 5, the operation of the water electrolyzer is terminated when a predetermined time elapses, but the operation is not limited to this. For example, as shown in the modified example of the first embodiment of FIG. 6, steps S41 and S81 may be used instead of steps S40 and S80 of FIG.

すなわち、ステップＳ４１において、制御装置７０は、酸素濃度が所定濃度以下であるか否かを判定する。酸素濃度が所定濃度以下であると判定した場合には（Ｓ４１、Ｙｅｓ）、水電解装置を停止する（Ｓ５０）。酸素濃度が所定濃度以下でないと判定した場合には（Ｓ４１、Ｎｏ）、ステップＳ３０に戻る。 That is, in step S41, the control device 70 determines whether or not the oxygen concentration is equal to or lower than the predetermined concentration. When it is determined that the oxygen concentration is equal to or lower than the predetermined concentration (S41, Yes), the water electrolyzer is stopped (S50). If it is determined that the oxygen concentration is not equal to or lower than the predetermined concentration (S41, No), the process returns to step S30.

また、ステップＳ８１において、制御装置７０は、酸素濃度が所定濃度以下であるか否かを判定する。酸素濃度が所定濃度以下であると判定した場合には（Ｓ８１、Ｙｅｓ）、リターンする。酸素濃度が所定濃度以下ではないと判定した場合には（Ｓ８１、Ｎｏ）、ステップＳ７０に戻る。 Further, in step S81, the control device 70 determines whether or not the oxygen concentration is equal to or less than a predetermined concentration. If it is determined that the oxygen concentration is equal to or lower than the predetermined concentration (S81, Yes), the process returns. If it is determined that the oxygen concentration is not equal to or lower than the predetermined concentration (S81, No), the process returns to step S70.

このように、図６に示す変形例では、貯蔵室１２の酸素濃度を精度よく検出することができ、貯蔵室１２の酸素濃度を所定濃度以下に安定して制御できる。 As described above, in the modified example shown in FIG. 6, the oxygen concentration in the storage chamber 12 can be detected accurately, and the oxygen concentration in the storage chamber 12 can be stably controlled to a predetermined concentration or less.

以上説明したように、第１実施形態の貯蔵庫１０Ａでは、減酸素部２０Ａが、電気化学反応により水素を生成する水素生成部３０と、水素生成部３０に水（原料）を供給する水タンク５０（原料供給手段）と、水素生成部３０において生成された水素と貯蔵室１２の空気中の酸素とを反応させる酸素反応部４０と、を備えて構成されている（図３参照）。これによれば、水素生成部３０で生成された水素が、酸素反応部４０において酸素と反応するので貯蔵室１２に水素が侵入するのを防止できる。また、水素生成部３０に与える電力を上げて水素を多く発生させたとしても、発生させた水素を酸素反応部４０で酸素と反応させることができるので、酸素濃度を素早く低減させることが可能になる。具体的には、酸素反応部４０が反応できる速度（例えば、２０Ｗ〜３０Ｗの固体高分子形燃料電池により酸素消費速度：０．１〜０．３Ｌ／ｍｉｎ）で、素早く貯蔵室１２内の酸素を減少させることができる。また、第１実施形態では、貯蔵室１２内が減圧されることがないので、貯蔵庫１０Ａの筐体の強度を減圧に耐え得るような強度の高いものにする必要がなくなる。 As described above, in the storage 10A of the first embodiment, the oxygen reducing unit 20A has a hydrogen generating unit 30 that generates hydrogen by an electrochemical reaction and a water tank 50 that supplies water (raw material) to the hydrogen generating unit 30. (Raw material supply means) and an oxygen reaction unit 40 for reacting hydrogen generated in the hydrogen generation unit 30 with oxygen in the air of the storage chamber 12 are provided (see FIG. 3). According to this, since the hydrogen generated in the hydrogen generation unit 30 reacts with oxygen in the oxygen reaction unit 40, it is possible to prevent hydrogen from invading the storage chamber 12. Further, even if the electric power given to the hydrogen generation unit 30 is increased to generate a large amount of hydrogen, the generated hydrogen can be reacted with oxygen in the oxygen reaction unit 40, so that the oxygen concentration can be quickly reduced. Become. Specifically, the oxygen in the storage chamber 12 is quickly charged at a speed at which the oxygen reaction unit 40 can react (for example, an oxygen consumption rate of 0.1 to 0.3 L / min by a polymer electrolyte fuel cell of 20 W to 30 W). Can be reduced. Further, in the first embodiment, since the inside of the storage chamber 12 is not decompressed, it is not necessary to make the strength of the housing of the storage 10A high enough to withstand the decompression.

また、第１実施形態では、水素生成部３０と酸素反応部４０とを接続する接続路２５を備え、接続路２５が密閉空間Ｑとなるように構成されている（図４参照）。これによれば、水素生成部３０で生成された水素が密閉空間Ｑに放出されるので、貯蔵室１２や貯蔵庫１０Ａの外部への水素の漏出を確実に防止できる。すなわち、水素を冷蔵室２内に侵入させることがない。 Further, in the first embodiment, a connecting path 25 for connecting the hydrogen generating section 30 and the oxygen reaction section 40 is provided, and the connecting path 25 is configured to be a closed space Q (see FIG. 4). According to this, since the hydrogen generated by the hydrogen generation unit 30 is released into the closed space Q, it is possible to surely prevent the hydrogen from leaking to the outside of the storage chamber 12 and the storage 10A. That is, hydrogen does not enter the refrigerating chamber 2.

また、第１実施形態では、水素生成部３０は、水タンク５０から原料として供給される水を電気分解する水電解装置であり、酸素反応部４０は、固体高分子形燃料電池である（図４参照）。これによれば、水電解装置と固体高分子形燃料電池とを、電解質膜とアノードとカソードからなる同じ装置で構成することが可能になる。 Further, in the first embodiment, the hydrogen generation unit 30 is a water electrolysis device that electrolyzes water supplied as a raw material from the water tank 50, and the oxygen reaction unit 40 is a polymer electrolyte fuel cell (FIG. 4). According to this, the water electrolyzer and the polymer electrolyte fuel cell can be configured by the same device including an electrolyte membrane, an anode and a cathode.

また、第１実施形態では、水電解装置（水素生成部３０）に与える電力を制御することで、生成される水素の生成速度を制御する水素生成速度制御手段（制御装置７０）を有している。水素生成速度制御手段（制御装置７０）は、水素の生成速度を、酸素反応部４０で消費することのできる水素消費速度を超えない範囲で制御する。これによれば、密閉空間Ｑの圧力が高くなり過ぎて、密閉空間Ｑから水素が漏れ出るのを防止できる。 Further, in the first embodiment, the hydrogen generation rate control means (control device 70) for controlling the production rate of the generated hydrogen by controlling the electric power given to the water electrolyzer (hydrogen generation unit 30) is provided. There is. The hydrogen production rate control means (control device 70) controls the hydrogen production rate within a range not exceeding the hydrogen consumption rate that can be consumed by the oxygen reaction unit 40. According to this, it is possible to prevent hydrogen from leaking from the closed space Q due to the pressure in the closed space Q becoming too high.

また、第１実施形態では、密閉空間Ｑの圧力を検知する圧力計７２を有し、水素生成速度制御手段（制御装置７０）が圧力計７２により検知される圧力に基づいて水電解装置（水素生成部３０）を制御する（図３参照）。これによれば、圧力計７２の圧力によって、密閉空間Ｑの水素量を推定でき、この情報（水素量）をもとに電源６０を制御することで、水素生成部３０において必要以上に水素が発生するのを防止することが可能になる。 Further, in the first embodiment, the pressure gauge 72 for detecting the pressure in the closed space Q is provided, and the hydrogen generation rate control means (control device 70) has a water electrolysis device (hydrogen) based on the pressure detected by the pressure gauge 72. The generation unit 30) is controlled (see FIG. 3). According to this, the amount of hydrogen in the closed space Q can be estimated by the pressure of the pressure gauge 72, and by controlling the power supply 60 based on this information (amount of hydrogen), the hydrogen generation unit 30 generates more hydrogen than necessary. It becomes possible to prevent it from occurring.

また、第１実施形態では、貯蔵室１２内において空気を循環させるファン２３，２４を有し、燃料電池（酸素反応部４０）で発生した電力によってファン２３，２４を動作させる（図３参照）。これによれば、ファン２３，２４を動作させる電源を別に設ける必要がないので、無駄な電力消費を抑えることができ、システム全体の省エネルギ化を図ることができる。第１実施形態におけるシステム全体の消費電力としては、固体高分子形燃料電池（酸素反応部４０）から電力を回収して利用することで、水電解装置（水素生成部３０）の変換効率のロス分と固体高分子形燃料電池（酸素反応部４０）の発電効率のロス分とファン２３，２４の電力だけに抑えることができる。 Further, in the first embodiment, the fans 23 and 24 for circulating air in the storage chamber 12 are provided, and the fans 23 and 24 are operated by the electric power generated in the fuel cell (oxygen reaction unit 40) (see FIG. 3). .. According to this, since it is not necessary to separately provide a power source for operating the fans 23 and 24, wasteful power consumption can be suppressed and energy saving of the entire system can be achieved. As for the power consumption of the entire system in the first embodiment, the conversion efficiency loss of the water electrolysis device (hydrogen generation unit 30) is lost by recovering and using the power from the polymer electrolyte fuel cell (oxygen reaction unit 40). It is possible to suppress only the amount and the loss of the power generation efficiency of the polymer electrolyte fuel cell (oxygen reaction unit 40) and the electric power of the fans 23 and 24.

また、第１実施形態では、貯蔵室１２が当該貯蔵室１２を引出分離できる構造である（図３参照）。これによれば、冷蔵庫１の冷蔵室２に適用した場合（図１および図２参照）、貯蔵庫１０Ａの上側のスペースを有効に利用することができ、冷蔵室２の収納容量を広く確保できる。 Further, in the first embodiment, the storage chamber 12 has a structure capable of pulling out and separating the storage chamber 12 (see FIG. 3). According to this, when applied to the refrigerating chamber 2 of the refrigerator 1 (see FIGS. 1 and 2), the space above the storage 10A can be effectively used, and the storage capacity of the refrigerating chamber 2 can be widely secured.

なお、第１実施形態では、水タンク５０内の水５２の残存量を検出する水位センサを設けてもよい。この場合、制御装置７０は、水位センサの検出値に基づいて水５２の残存量が少ないと判定したときには、電源６０から水素生成部３０への給電を停止して、ユーザに水タンク５０に水５２を供給させるよう、表示部７（図１参照）に表示することができる。 In the first embodiment, a water level sensor that detects the residual amount of water 52 in the water tank 50 may be provided. In this case, when the control device 70 determines that the remaining amount of the water 52 is small based on the detection value of the water level sensor, the control device 70 stops the power supply from the power source 60 to the hydrogen generation unit 30 and informs the user of the water in the water tank 50. It can be displayed on the display unit 7 (see FIG. 1) so as to supply the 52.

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態の貯蔵庫を示す構成図である。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図７に示すように、第２実施形態の貯蔵庫１０Ｂは、第１実施形態の貯蔵庫１０Ａの密閉空間Ｑの圧力を検出する圧力計７２に替えて、酸素反応部４０（固体高分子形燃料電池）において発生した電力を検出する電力計７３（電力検出手段）にしたものである。 (Second Embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing the storage of the second embodiment. In the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment, and duplicate description will be omitted.
As shown in FIG. 7, the storage 10B of the second embodiment replaces the pressure meter 72 that detects the pressure in the closed space Q of the storage 10A of the first embodiment, and the oxygen reaction unit 40 (solid polymer fuel cell). ) Is used as a power meter 73 (power detecting means) for detecting the power generated in.

図８は、第２実施形態の貯蔵庫における減酸素動作を示すフローチャートである。なお、第１実施形態と同様の処理については、同一のステップ符号を付して重複した説明を省略する。
図８に示すように、水電解装置（水素生成部３０）をＯＮした後（Ｓ２０）、ステップＳ３１の処理に進み、制御装置７０は、電力計７３によって検出された電力Ｗが所定電力以下であるか否かを判定する。なお、所定電力は、酸素反応部４０において消費できる水素量に対応する電力であり、例えば、酸素反応部４０（固体高分子形燃料電池）が出力できる値（２０ワットなど）以下に設定される。 FIG. 8 is a flowchart showing an oxygen reducing operation in the storage of the second embodiment. For the same processing as in the first embodiment, the same step reference numerals are given and duplicate description will be omitted.
As shown in FIG. 8, after turning on the water electrolyzer (hydrogen generation unit 30) (S20), the process proceeds to step S31, and the control device 70 has a power W detected by the wattmeter 73 at a predetermined power or less. Determine if it exists. The predetermined power is power corresponding to the amount of hydrogen that can be consumed by the oxygen reaction unit 40, and is set to, for example, a value (20 watts or the like) or less that can be output by the oxygen reaction unit 40 (solid polymer fuel cell). ..

このように、酸素反応部４０において発生する電力Ｗを検知することで、酸素反応部４０で消費される水素量を推定することができる。つまり、発生する電力Ｗが大きくなれば、消費される水素量が多いと推定され、発生する電力Ｗが小さくなれば、消費される水素量が少ないと推定され、酸素反応部４０で消費される水素量を推定できる。制御装置７０は、電力計７３によって検出された電力Ｗを基づいて、電源６０から水素生成部３０に与える電力を制御することで、酸素反応部４０で水素が消費しきれなくなるといった不都合を防止できる。 By detecting the electric power W generated in the oxygen reaction unit 40 in this way, the amount of hydrogen consumed by the oxygen reaction unit 40 can be estimated. That is, if the generated power W is large, it is estimated that the amount of hydrogen consumed is large, and if the generated power W is small, it is estimated that the amount of hydrogen consumed is small, and it is consumed by the oxygen reaction unit 40. The amount of hydrogen can be estimated. The control device 70 controls the electric power given from the power source 60 to the hydrogen generating unit 30 based on the electric power W detected by the wattmeter 73, so that the inconvenience that the oxygen reaction unit 40 cannot completely consume the hydrogen can be prevented. ..

ステップＳ３１において、制御装置７０は、電力Ｗが所定電力以下であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０の処理に進み、電力Ｗが所定電力を超えていると判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ６０の処理に進む。なお、ステップＳ６０では、水電解装置をＯＦＦ（通電停止）する場合を例に挙げて説明したが、水電解装置に与える電力（電圧）を低下させる制御であってもよい。 In step S31, the control device 70 proceeds to the process of step S40 when it is determined that the power W is equal to or less than the predetermined power (Yes), and when it is determined that the power W exceeds the predetermined power (Yes). No), the process proceeds to step S60. In step S60, the case where the water electrolyzer is turned off (energization is stopped) has been described as an example, but the control may be to reduce the electric power (voltage) given to the water electrolyzer.

電力Ｗが所定電力を超えている場合には、水電解装置が停止された後（Ｓ６０）、ステップＳ７１に進み、制御装置７０は、電力計７３によって検出された電力Ｗが所定電力を超えているか否かを判定する。なお、所定電力は、ステップＳ３１と同様にして設定される。ステップＳ７１において、制御装置７０は、検出された電力Ｗが所定電力を超えていると判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ８０の処理に進み、検出された電力Ｗが所定電力以下であると判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２０の処理に戻る。 If the electric power W exceeds the predetermined electric power, the process proceeds to step S71 after the water electrolyzer is stopped (S60), and the control device 70 has the electric power W detected by the wattmeter 73 exceeding the predetermined electric power. Judge whether or not. The predetermined power is set in the same manner as in step S31. In step S71, if the control device 70 determines that the detected power W exceeds the predetermined power (Yes), the control device 70 proceeds to the process of step S80, and determines that the detected power W is equal to or less than the predetermined power. If the determination is made (No), the process returns to the process of step S20.

このように、第２実施形態では、酸素反応部４０（固体高分子形燃料電池）の発生電力を検知する電力計７３（電力検出手段）を有し、制御装置７０（水素生成速度制御手段）は、電力計７３によって検知される電力に基づいて水素生成部３０（水電解装置）を制御する。これによれば、酸素反応部４０で水素が消費しきれなくなるといった不都合を防止できる。また、密閉空間Ｑにおける水素圧が高くなり過ぎるのを防止することができ、密閉空間Ｑからの水素漏れを防止できる。 As described above, in the second embodiment, the wattmeter 73 (power detecting means) for detecting the generated power of the oxygen reaction unit 40 (solid polymer fuel cell) is provided, and the control device 70 (hydrogen production rate controlling means) is provided. Controls the hydrogen generation unit 30 (water electrolyzer) based on the electric power detected by the wattmeter 73. According to this, it is possible to prevent the inconvenience that hydrogen cannot be completely consumed in the oxygen reaction unit 40. Further, it is possible to prevent the hydrogen pressure in the closed space Q from becoming too high, and it is possible to prevent hydrogen leakage from the closed space Q.

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態の貯蔵庫を示す断面図である。
図９に示すように第３実施形態の貯蔵庫１０Ｃは、トレイ１１の背面側に、貯蔵室１２の酸素濃度を低減させる減酸素部２０Ｂが設けられている。このように、貯蔵室１２の酸素濃度を低減することにより、青果（野菜・果物）、鮮魚、精肉などの生鮮食品の劣化を抑制することができる。 (Third Embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the storage of the third embodiment.
As shown in FIG. 9, the storage 10C of the third embodiment is provided with an oxygen reducing portion 20B on the back side of the tray 11 to reduce the oxygen concentration of the storage chamber 12. By reducing the oxygen concentration in the storage chamber 12 in this way, deterioration of fresh foods such as fruits and vegetables (vegetables / fruits), fresh fish, and meat can be suppressed.

減酸素部２０Ｂは、第１実施形態の水素生成部３０と酸素反応部４０とを一体にしたものであり、ダイレクトアルコール型燃料電池（以下、ＤＡＦＣ（Direct Alcohol Fuel Cell）とする）８０と、ＤＡＦＣ８０に原料（燃料）としてのアルコールを供給するアルコールタンク９０（アルコール供給手段）と、を備えている。 The oxygen reducing unit 20B integrates the hydrogen generating unit 30 and the oxygen reaction unit 40 of the first embodiment, and includes a direct alcohol fuel cell (hereinafter referred to as DAFC (Direct Alcohol Fuel Cell)) 80 and a direct alcohol fuel cell (DAFC) 80. The DAFC 80 is provided with an alcohol tank 90 (alcohol supply means) for supplying alcohol as a raw material (fuel).

ＤＡＦＣ８０は、電解質膜８１と、電解質膜８１の一面側（背面側）に配置されるアノード８２と、電解質膜８１の他面側（正面側）に配置されるカソード８３と、を有して構成されている。 The DAFC 80 includes an electrolyte membrane 81, an anode 82 arranged on one surface side (back side) of the electrolyte membrane 81, and a cathode 83 arranged on the other surface side (front side) of the electrolyte membrane 81. Has been done.

電解質膜８１は、パーフルオロアルキルスルホン酸電解質やプロトン伝導性を示す極性基を有する炭化水素系電解質を挙げることができる。炭化水素系電解質としては、例えば、スルホン化ポリエーテルエーテルケトン、スルホン化ポリエーテルスルホン、スルホン化アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、スルホン化ポリスルフィッド、スルホン化ポリフェニレン等のスルホン化エンジニアプラスチック系電解質や、スルホアルキル化ポリエーテルエーテルケトン、スルホアルキル化ポリエーテルスルホン、スルホアルキル化ポリエーテルエーテルスルホン、スルホアルキル化ポリスルホン、スルホアルキル化ポリスルフィッド、スルホアルキル化ポリフェニレン、スルホアルキル化ポリエーテルエーテルスルホン等のスルホアルキル化エンジニアプラスチック系電解質を用いることができる。 Examples of the electrolyte membrane 81 include a perfluoroalkyl sulfonic acid electrolyte and a hydrocarbon-based electrolyte having a polar group exhibiting proton conductivity. Examples of the hydrocarbon-based electrolyte include sulfonated engineer plastic electrolytes such as sulfonated polyether ether ketone, sulfonated polyether sulfone, sulfonated acrylonitrile butadiene styrene, sulfonated polysulfid, and sulfonated polyphenylene, and sulfoalkylated compounds. Sulfoalkyl engineer plastics such as polyether ether ketones, sulfoalkylated polyether sulfones, sulfoalkylated polyether ether sulfones, sulfoalkylated polysulfones, sulfoalkylated polysulfides, sulfoalkylated polyphenylenes, sulfoalkylated polyether ether sulfones, etc. An electrolyte can be used.

アノード８２およびカソード８３は、カーボン材料に触媒が担持されたものである。触媒としては、例えば、白金、金、銀、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、鉄、コバルト、ニッケル、クロム、タングステン、マンガン、バナジウムもしくはチタンまたはこれらの合金が挙げられる。特に、アノード８２用の触媒としては、白金／ルテニウム（Ｐｔ／Ｒｕ）触媒を用いることが望ましく、カソード８３用の触媒としては、白金（Ｐｔ）触媒を用いることが望ましい。 The anode 82 and the cathode 83 are carbon materials on which a catalyst is supported. Examples of the catalyst include platinum, gold, silver, palladium, iridium, rhodium, ruthenium, iron, cobalt, nickel, chromium, tungsten, manganese, vanadium or titanium or alloys thereof. In particular, it is desirable to use a platinum / ruthenium (Pt / Ru) catalyst as the catalyst for the anode 82, and it is desirable to use a platinum (Pt) catalyst as the catalyst for the cathode 83.

アルコールタンク９０は、アルコール９２を貯める貯溜部９１ａと、ＤＡＦＣ８０に向けて延びてアルコールをアノード８２に供給する延出部９１ｂと、を有して構成されている。アルコールとしては、メタノール、エタノールなどから選択することができ、エネルギ密度や取り扱い性の点においてエタノールを適用することが望ましい。 The alcohol tank 90 includes a storage section 91a for storing the alcohol 92 and an extension section 91b extending toward the DAFC 80 to supply the alcohol to the anode 82. The alcohol can be selected from methanol, ethanol and the like, and it is desirable to apply ethanol in terms of energy density and handleability.

また、アルコールタンク９０は、延出部９１ｂによってアルコール９２がＤＡＦＣ８０のアノード８２側に直接接触するように配置されている。これにより、ＤＡＦＣ８０のアノード８２にアルコール９２が供給される。つまり、アルコールタンク９０は、延出部９１ｂのアルコール９２が、アノード８２の面に浸漬するように構成されている。 Further, the alcohol tank 90 is arranged so that the alcohol 92 comes into direct contact with the anode 82 side of the DAFC 80 by the extending portion 91b. As a result, the alcohol 92 is supplied to the anode 82 of the DAFC 80. That is, the alcohol tank 90 is configured so that the alcohol 92 of the extending portion 91b is immersed in the surface of the anode 82.

また、アルコールタンク９０は、貯溜部９１ａと延出部９１ｂとの境界に弁９３を備えている。この弁９３は、アルコールタンク９０内にアルコール９２のアノード８２に対する供給のＯＮ／ＯＦＦを制御することのできる機能を有する。第２実施形態では、この弁９３が、ＤＡＦＣ８０へ供給するアルコール９２の量を制御し、貯蔵室１２の酸素濃度を制御する手段となる。また、弁９３は、制御装置１００によって開閉制御される。 Further, the alcohol tank 90 is provided with a valve 93 at the boundary between the storage portion 91a and the extension portion 91b. The valve 93 has a function of controlling ON / OFF of the supply of the alcohol 92 to the anode 82 in the alcohol tank 90. In the second embodiment, the valve 93 is a means for controlling the amount of alcohol 92 supplied to the DAFC 80 and controlling the oxygen concentration in the storage chamber 12. Further, the valve 93 is controlled to open and close by the control device 100.

図１０は、第３実施形態の貯蔵庫における減酸素動作を示すフローチャートである。
図１０に示すように、制御装置１００は、ステップＳ１０において、貯蔵庫１０Ｃが開閉されたか否かを判定する。例えば、貯蔵庫１０Ｃのトレイ１１（図９参照）が手前に引き出されて貯蔵室１２が外部に開放され、食品の出し入れ後にトレイ１１が閉じられることで、貯蔵庫１０Ｃが開閉されたと判定される。なお、貯蔵庫１０Ｃの開操作および閉操作の判定は、公知のセンサを用いて構成することができる。 FIG. 10 is a flowchart showing an oxygen reducing operation in the storage of the third embodiment.
As shown in FIG. 10, the control device 100 determines in step S10 whether or not the storage 10C has been opened or closed. For example, the tray 11 of the storage 10C (see FIG. 9) is pulled out to the front, the storage chamber 12 is opened to the outside, and the tray 11 is closed after the food is taken in and out, so that it is determined that the storage 10C is opened and closed. The determination of the opening operation and the closing operation of the storage 10C can be configured by using a known sensor.

ステップＳ１０において、制御装置１００は、貯蔵庫１０Ｃが開閉されていないと判定された場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１０の処理を繰り返し、貯蔵庫１０Ｃが開閉されたと判定された場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１の処理に進む。 In step S10, the control device 100 repeats the process of step S10 when it is determined that the storage 10C is not opened / closed (No), and when it is determined that the storage 10C is opened / closed (Yes), The process proceeds to step S11.

ステップＳ１１において、制御装置１００は、アルコールタンク９０の弁９３を開放する。これにより、アルコールタンク９０内のアルコール（アルコール水溶液）９２が、ＤＡＦＣ８０のアノード８２に供給される。 In step S11, the control device 100 opens the valve 93 of the alcohol tank 90. As a result, the alcohol (alcohol aqueous solution) 92 in the alcohol tank 90 is supplied to the anode 82 of the DAFC 80.

これにより、減酸素部２０Ｂでは、アノード８２において触媒の作用によってアルコール９２が分解され、水素イオンと二酸化炭素９４（図９参照）を発生する。二酸化炭素９４は、アノード８２側より発生し、アルコールタンク９０内に放出される。 As a result, in the oxygen reducing section 20B, the alcohol 92 is decomposed by the action of the catalyst at the anode 82 to generate hydrogen ions and carbon dioxide 94 (see FIG. 9). Carbon dioxide 94 is generated from the anode 82 side and is released into the alcohol tank 90.

ステップＳ１２において、制御装置１００は、弁９３が開いてから所定時間が経過したか否かを判定する。なお、所定時間は、貯蔵室１２の容積（例えば、１８リットル）の酸素濃度を所定濃度（例えば、１０％〜２０％）まで低下させるのに必要な時間であり、事前の試験により決定される。ステップＳ１２において、制御装置１００は、所定時間が経過していないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１２の処理を繰り返し、所定時間が経過したと判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ１３の処理に進む。 In step S12, the control device 100 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the valve 93 was opened. The predetermined time is the time required to reduce the oxygen concentration in the volume of the storage chamber 12 (for example, 18 liters) to the predetermined concentration (for example, 10% to 20%), and is determined by a preliminary test. .. In step S12, when the control device 100 determines that the predetermined time has not elapsed (No), the process of step S12 is repeated, and when it is determined that the predetermined time has elapsed (Yes), step S13. Proceed to the process of.

ステップＳ１３において、制御装置１００は、アルコールタンク９０内の弁９３を閉じる。これにより、ＤＡＦＣ８０へのアルコール９２の供給が停止され、貯蔵室１２の空気中の酸素との反応が停止する。 In step S13, the control device 100 closes the valve 93 in the alcohol tank 90. As a result, the supply of alcohol 92 to the DAFC 80 is stopped, and the reaction with oxygen in the air of the storage chamber 12 is stopped.

この場合、アルコールタンク９０は、発生した二酸化炭素９４により、アルコールタンク９０の内圧が上昇する。そこで、第３実施形態においても、第１実施形態と同様にして、内圧が上昇しないように、アルコールタンク９０の一部が解放されているか、内圧に応じで開く弁が備わっていることが望ましい。 In this case, in the alcohol tank 90, the internal pressure of the alcohol tank 90 rises due to the generated carbon dioxide 94. Therefore, also in the third embodiment, as in the first embodiment, it is desirable that a part of the alcohol tank 90 is released or a valve that opens according to the internal pressure is provided so that the internal pressure does not rise. ..

なお、ステップＳ１２において、所定時間の経過を判定する処理に替えて、貯蔵室１２の酸素濃度を検出する酸素濃度計を設けて、検出した酸素濃度に基づいて、弁９３を閉じるか否かを判定してもよい。 In step S12, instead of the process of determining the passage of a predetermined time, an oxygen concentration meter for detecting the oxygen concentration in the storage chamber 12 is provided, and whether or not to close the valve 93 is determined based on the detected oxygen concentration. You may judge.

また、第３実施形態では、第１実施形態のように水電解に関わる電力を必要とせず、アルコール９２の分解により電力を回収することができる。第１実施形態と同様に、例えば、貯蔵室１２から空気を引き込むためのファン２３や酸素を取り除いた後の空気を貯蔵室１２に戻すためのファン２４を、この回収した電力により回転させることで、無駄な電力の消費を抑えることができる。そのため、第３実施形態の構造では、電力を生み出しながら貯蔵室１２内の酸素を減少させることができる。 Further, in the third embodiment, unlike the first embodiment, the electric power related to water electrolysis is not required, and the electric power can be recovered by decomposing the alcohol 92. Similar to the first embodiment, for example, the fan 23 for drawing air from the storage chamber 12 and the fan 24 for returning the air after removing oxygen to the storage chamber 12 are rotated by the recovered electric power. , Wasteful power consumption can be suppressed. Therefore, in the structure of the third embodiment, oxygen in the storage chamber 12 can be reduced while generating electric power.

また、第３実施形態においても、ＤＡＦＣ８０の発生電力を検出する電力検知手段（電力計）を備えていてもよい。この場合、制御装置１００は、電力検知手段によって検知される電力ＷからＤＡＦＣ８０において消費されるアルコール９２量を算出することができる。そして、制御装置１００は、アルコール９２の残存量が少なければ、弁９３を閉じて、ＤＡＦＣ８０を停止させ、ユーザにアルコールタンク９０にアルコール９２を補給するように、表示部７（図１参照）に表示させることができる。また、電力検知手段の替わりに、アルコールタンク９０内のアルコール９２の液面を検出するレベルセンサを設けて、アルコールタンク９０内のアルコール９２量を検出してもよい。 Further, also in the third embodiment, a power detecting means (power meter) for detecting the generated power of the DAFC 80 may be provided. In this case, the control device 100 can calculate the amount of alcohol 92 consumed in the DAFC 80 from the power W detected by the power detecting means. Then, if the residual amount of alcohol 92 is small, the control device 100 closes the valve 93, stops the DAFC 80, and causes the display unit 7 (see FIG. 1) to replenish the alcohol 92 with the alcohol tank 90. It can be displayed. Further, instead of the power detecting means, a level sensor for detecting the liquid level of the alcohol 92 in the alcohol tank 90 may be provided to detect the amount of the alcohol 92 in the alcohol tank 90.

このように構成された第３実施形態の貯蔵庫１０Ｃでは、電気化学反応により、水素イオンを生成して、この生成した水素イオンと貯蔵室１２の空気中の酸素とを反応させるＤＡＦＣ（ダイレクトアルコール型の燃料電池）８０と、ＤＡＦＣ８０にアルコール９２を供給するアルコールタンク９０（原料供給手段）と、を備える。これによれば、水素（水素ガス）を生成することがないので、貯蔵室１２に水素が漏れ出るのを防止できる。また、第３実施形態では、従来のように電圧を掛けて水を電気分解するものではないので、水素（水素ガス）を発生させるものではない。 In the storage 10C of the third embodiment configured in this way, hydrogen ions are generated by an electrochemical reaction, and the generated hydrogen ions are reacted with oxygen in the air of the storage chamber 12 by DAFC (direct alcohol type). (Fuel cell) 80 and an alcohol tank 90 (raw material supply means) for supplying alcohol 92 to the DAFC 80. According to this, since hydrogen (hydrogen gas) is not generated, it is possible to prevent hydrogen from leaking into the storage chamber 12. Further, in the third embodiment, hydrogen (hydrogen gas) is not generated because water is not electrolyzed by applying a voltage as in the conventional case.

また、第３実施形態では、第１実施形態の水素生成部３０と酸素反応部４０とを一つにした構成であるので、減酸素部２０Ｂの前後方向の寸法を短くすることが可能になり、冷蔵庫１（図１参照）に適用した場合、貯蔵室１２の食品の収納容積を第１実施形態の場合と比べて大きくすることができる。 Further, in the third embodiment, since the hydrogen generating section 30 and the oxygen reaction section 40 of the first embodiment are integrated into one, it is possible to shorten the dimension of the oxygen reducing section 20B in the front-rear direction. When applied to the refrigerator 1 (see FIG. 1), the storage volume of food in the storage chamber 12 can be increased as compared with the case of the first embodiment.

（第４実施形態）
図１１は、第４実施形態の貯蔵庫を示す断面図である。
ところで、固体高分子形燃料電池（酸素反応部４０）では、カソード４３側において凝縮水が発生するため、凝縮水によって貯蔵室１２内の湿度が高くなる。貯蔵室１２内の湿度が１００％近くになると、非常に結露しやすくなり、貯蔵室１２内に結露水が溜まるおそれがある。そこで、第４実施形態の貯蔵庫１０Ｄは、トレイ１１（貯蔵室１２）が位置する箇所に、結露水を回収する結露水回収機構１１０（回収機構）を設けたものである。 (Fourth Embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the storage of the fourth embodiment.
By the way, in the polymer electrolyte fuel cell (oxygen reaction unit 40), since condensed water is generated on the cathode 43 side, the humidity in the storage chamber 12 is increased by the condensed water. When the humidity in the storage chamber 12 is close to 100%, dew condensation is very likely to occur, and dew condensation water may accumulate in the storage chamber 12. Therefore, the storage 10D of the fourth embodiment is provided with a dew condensation water recovery mechanism 110 (recovery mechanism) for recovering the dew condensation water at a position where the tray 11 (storage chamber 12) is located.

結露水回収機構１１０は、貯蔵室１２内で発生した結露水を回収するタンク１１１と、このタンク１１１と水タンク５０とを接続するパイプ１１２と、タンク１１１内の結露水を吸い込んで水タンク５０に戻すポンプ１１３と、を備えて構成されている。 The dew condensation water recovery mechanism 110 sucks the dew condensation water generated in the storage chamber 12, the tank 111, the pipe 112 connecting the tank 111 and the water tank 50, and the dew condensation water in the tank 111, and the water tank 50. It is configured to include a pump 113 for returning to.

タンク１１１は、トレイ１１の下面側に位置し、トレイ１１を所定位置に収納したときに、トレイ１１に形成された孔（不図示）とタンク１１１とが上下方向において連通するように構成されている。パイプ１１２は、減酸素部２０Ａの底面および背面を通り、水タンク５０の上部と接続されている。 The tank 111 is located on the lower surface side of the tray 11, and when the tray 11 is stored in a predetermined position, the hole (not shown) formed in the tray 11 and the tank 111 are configured to communicate with each other in the vertical direction. There is. The pipe 112 passes through the bottom surface and the back surface of the oxygen reducing portion 20A and is connected to the upper portion of the water tank 50.

このように構成された第４実施形態では、貯蔵室１２内において発生した結露水を水タンク５０に回収する結露水回収機構１１０を有している。これにより、回収した結露水を水タンク５０に戻して再利用できるため、ユーザが水タンク５０に供給する水５２の量を減らすことができる。 The fourth embodiment configured in this way has a dew condensation water recovery mechanism 110 that recovers the dew condensation water generated in the storage chamber 12 into the water tank 50. As a result, the collected condensed water can be returned to the water tank 50 and reused, so that the amount of water 52 supplied to the water tank 50 by the user can be reduced.

なお、第４実施形態では、貯蔵室１２内で発生した結露水を水タンク５０に回収する場合を例に挙げて説明したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、結露水を回収するタンクを、トレイ１１と減酸素部２０Ａとの接続部に設けてもよい。これにより、湿度の高い空気が貯蔵室１２に送られるのを抑制することができ、貯蔵室１２内での結露水の発生を抑制できる。 In the fourth embodiment, the case where the condensed water generated in the storage chamber 12 is collected in the water tank 50 has been described as an example, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, a tank for collecting condensed water may be provided at the connection portion between the tray 11 and the oxygen reducing portion 20A. As a result, it is possible to suppress the high humidity air from being sent to the storage chamber 12, and it is possible to suppress the generation of condensed water in the storage chamber 12.

また、減酸素部２０Ａの酸素反応部４０（固体高分子形燃料電池のカソード）の出口に対応する位置に、燃料電池において発生した凝縮水を回収するタンクを設けてもよい。これにより、高い湿度の空気が発生するのを抑えることができ、貯蔵室１２内での結露水の発生を抑制できる。 Further, a tank for collecting the condensed water generated in the fuel cell may be provided at a position corresponding to the outlet of the oxygen reaction section 40 (cathode of the polymer electrolyte fuel cell) of the oxygen reducing section 20A. As a result, it is possible to suppress the generation of high-humidity air, and it is possible to suppress the generation of condensed water in the storage chamber 12.

（第５実施形態）
図１２は、第５実施形態の貯蔵庫を示す断面図である。
図１２に示すように、第５実施形態の貯蔵庫１０Ｅは、第３実施形態の貯蔵庫１０Ｃ（図９参照）に、二酸化炭素導入部１２０を追加したものである。 (Fifth Embodiment)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the storage of the fifth embodiment.
As shown in FIG. 12, the storage 10E of the fifth embodiment is obtained by adding the carbon dioxide introduction unit 120 to the storage 10C of the third embodiment (see FIG. 9).

二酸化炭素導入部１２０は、アルコールタンク９０と貯蔵室１２（トレイ１１）とを接続するパイプ１２１を有して構成されている。これにより、アルコールタンク９０の内圧が上昇することで、ＤＡＦＣ８０のアノード８２において発生した二酸化炭素を貯蔵室１２内に導入することができる。ＤＡＦＣ８０において発生する二酸化炭素９４は不活性ガスであるため、この二酸化炭素を貯蔵室１２内に供給して充満させることで、貯蔵物（食品など）をより長く保存することができる。なお、必要に応じてポンプを設けて、二酸化炭素を貯蔵室１２に強制的に導入するようにしてもよい。 The carbon dioxide introduction unit 120 includes a pipe 121 that connects the alcohol tank 90 and the storage chamber 12 (tray 11). As a result, the internal pressure of the alcohol tank 90 rises, so that carbon dioxide generated at the anode 82 of the DAFC 80 can be introduced into the storage chamber 12. Since the carbon dioxide 94 generated in the DAFC 80 is an inert gas, the stored matter (food or the like) can be stored for a longer period of time by supplying and filling the storage chamber 12 with this carbon dioxide. If necessary, a pump may be provided to forcibly introduce carbon dioxide into the storage chamber 12.

このように構成された貯蔵庫１０Ａ〜１０Ｅを冷蔵庫１（図１参照）に適用することにより、生鮮食品の劣化を抑制しつつ、減圧方式に比べて貯蔵庫１０Ａ〜１０Ｅのケース（トレイ１１）を高い強度のものにする必要がなくなる。 By applying the storages 10A to 10E configured in this way to the refrigerator 1 (see FIG. 1), the case (tray 11) of the storages 10A to 10E is higher than that of the decompression method while suppressing the deterioration of fresh food. There is no need to make it strong.

なお、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態では、トレイ１１（貯蔵室１２）と減酸素部２０Ａ，２０Ｂとを分離可能な構成を例に挙げて説明したが、トレイ１１と減酸素部２０Ａ，２０Ｂとが一体となって引き出される構造であってもよい。これにより、トレイ１１と減酸素部２０Ａ，２０Ｂとの密閉構造を省略することが可能になり、貯蔵庫からの水素漏れをより確実に防止できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the tray 11 (storage chamber 12) and the oxygen reducing portions 20A and 20B can be separated has been described as an example, but the tray 11 and the oxygen reducing portions 20A and 20B are integrated. It may be a structure that is pulled out. As a result, the sealed structure between the tray 11 and the oxygen reducing portions 20A and 20B can be omitted, and hydrogen leakage from the storage can be prevented more reliably.

また、第１実施形態では、水素生成部３０として、電解質膜３１とアノード３２とカソード３３からなる燃料電池を例に挙げて説明したが、メタノールなどのアルコールを改質して水素を生成する方法など他の水素生成部を適用してもよい。 Further, in the first embodiment, a fuel cell including an electrolyte membrane 31, an anode 32, and a cathode 33 has been described as an example of the hydrogen generating unit 30, but a method of modifying an alcohol such as methanol to generate hydrogen. Other hydrogen generators such as may be applied.

また、前記した実施形態では、酸素反応部４０として、電解質膜４１とアノード４２とカソード４３からなる単セルを示して説明したが、複数の単セルを重ねたスタック構造の固体高分子形燃料電池を適用してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the oxygen reaction unit 40 is described by showing a single cell including an electrolyte membrane 41, an anode 42, and a cathode 43. However, a solid polymer fuel cell having a stack structure in which a plurality of single cells are stacked is shown. May be applied.

また、前記した実施形態では、食品を貯蔵する貯蔵庫１０を例に挙げて説明したが、食品に限定されるものではなく、花卉を貯蔵する貯蔵庫に適用してもよい。これにより、花卉の劣化を抑えて長持ちさせることができる。 Further, in the above-described embodiment, the storage 10 for storing food has been described as an example, but the present invention is not limited to food, and may be applied to a storage for storing flowers. As a result, deterioration of the flower can be suppressed and the flower can be made to last for a long time.

１ 冷蔵庫
６ 操作部
７ 表示部
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ 貯蔵庫
１１ トレイ
１２ 貯蔵室
２０Ａ，２０Ｂ 減酸素部
２１ 導入路
２２ 導出路
２３，２４ ファン（送風機）
２５ 接続路
３０ 水素生成部（水電解装置）
３１ 電解質膜
３２ アノード
３３ カソード
４０ 酸素反応部（固体高分子形燃料電池）
４１ 電解質膜
４２ アノード
４３ カソード
５０ 水タンク（原料供給手段）
５４ 弁（外部連通弁）
６０ 電源
７０ 制御装置（水素生成速度制御手段）
７１ 酸素濃度計
７２ 圧力計（圧力検出手段）
７３ 電力計（電力検出手段）
８０ ダイレクトアルコール型燃料電池（ＤＡＦＣ）
８１ 電解質膜（ダイレクトアルコール型燃料電池）
８２ アノード（ダイレクトアルコール型燃料電池）
８３ カソード（ダイレクトアルコール型燃料電池）
９０ アルコールタンク（アルコール供給手段）
９２ アルコール
９３ 弁
９４ 二酸化炭素
１００ 制御装置
１１０ 結露水回収機構（回収機構）
１２０ 二酸化炭素導入部
１２１ パイプ
Ｑ 密閉空間 1 Refrigerator 6 Operation unit 7 Display unit 10A, 10B, 10C, 10D, 10E Storage 11 Tray 12 Storage room 20A, 20B Oxygen reduction unit 21 Introductory path 22 Derivation path 23, 24 Fan (blower)
25 Connection path 30 Hydrogen generator (water electrolyzer)
31 Electrolyte membrane 32 Anode 33 Cathode 40 Oxygen reaction part (solid polymer fuel cell)
41 Electrolyte membrane 42 Anode 43 Cathode 50 Water tank (raw material supply means)
54 valves (external communication valve)
60 Power supply 70 Control device (hydrogen production rate control means)
71 Oxygen meter 72 Pressure gauge (pressure detecting means)
73 Power meter (power detection means)
80 Direct alcohol fuel cell (DAFC)
81 Electrolyte membrane (direct alcohol fuel cell)
82 Anode (direct alcohol fuel cell)
83 Cathode (direct alcohol fuel cell)
90 Alcohol tank (alcohol supply means)
92 Alcohol 93 Valve 94 Carbon dioxide 100 Control device 110 Condensation water recovery mechanism (recovery mechanism)
120 Carbon dioxide introduction section 121 Pipe Q Sealed space

Claims (5)

食品を貯蔵する貯蔵室と、この貯蔵室の酸素を減じる減酸素部と、を有する貯蔵庫において、
前記減酸素部は、
電気化学反応により、水素イオンを生成して、この生成した水素イオンと前記貯蔵室内の空気中の酸素とを反応させるダイレクトアルコール型燃料電池と、
前記ダイレクトアルコール型燃料電池にアルコールを供給するアルコール供給手段と、を備えることを特徴とする貯蔵庫。 In a storage room having a storage room for storing food and an oxygen-reducing part for reducing oxygen in this storage room,
The oxygen-reducing part
A direct alcohol fuel cell that generates hydrogen ions by an electrochemical reaction and reacts the generated hydrogen ions with oxygen in the air in the storage chamber.
A storage facility including an alcohol supply means for supplying alcohol to the direct alcohol fuel cell. 請求項１に記載の貯蔵庫において、
前記ダイレクトアルコール型燃料電池のアノードにおいて発生した二酸化炭素を、前記貯蔵室に導入する二酸化炭素導入部を有することを特徴とする貯蔵庫。 In the storage according to claim 1,
A storage unit having a carbon dioxide introduction unit that introduces carbon dioxide generated at the anode of the direct alcohol fuel cell into the storage chamber. 請求項１に記載の貯蔵庫において、
前記貯蔵室内の空気を循環させる送風機を有し、
前記減酸素部において発生した電力によって前記送風機を動作させることを特徴とする貯蔵庫。 In reservoir according to請Motomeko 1,
It has a blower that circulates the air in the storage chamber.
A storage that operates the blower by the electric power generated in the oxygen reducing unit. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の貯蔵庫において、
前記貯蔵室は、当該貯蔵室を引出分離できる構造であることを特徴とする貯蔵庫。 In the storage according to any one of claims 1 to 3,
The storage chamber is a storage chamber having a structure capable of pulling out and separating the storage chamber. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の貯蔵庫を有することを特徴とする冷蔵庫。 A refrigerator having the storage according to any one of claims 1 to 4.
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