JPH0728550Y2 - 貯蔵庫 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、密封状の容器内に食品を収容し、該食品の保
存を行う貯蔵庫に係り、特に、選択透過膜を用いて上記
容器内の空気の内少なくとも食品劣化成分を除去するこ
とが可能で、上記食品劣化成分に対する除去効率を常時
適切に保持することのできる貯蔵庫に関する。

〔従来技術〕

食品の保存を行う貯蔵庫の従来の一例となる冷凍冷蔵庫
を第６図に示す。上記冷凍冷蔵庫16′は、本体ケース17
内が上から順に冷凍室18,冷蔵室19,野菜室１′に密封状
に区画され、それぞれの開放された前面が、各ドア20,2
1,2により開閉自在に封止されるようになっている。

上記冷凍室18及び冷蔵室19は、冷却器22により冷却され
た冷気が循環することにより、当該各室内に収容された
食品を冷凍・冷蔵により保存するようになっている。ま
た、上記野菜室１′は、上記冷蔵室19との間に密封状態
に区画して設けられた、例えば熱伝導率の高いアルミニ
ウム等よりなる仕切板３を介して当該室内の冷却が間接
的に行われるようになっている。

そして、上記冷凍室18,冷蔵室19では、図示せぬ制御部
及びダンパにより冷気の循環量が調節され、上記冷凍室
18,冷蔵室19,野菜室１′のそれぞれの室内温度が、貯蔵
されるべき食品に適した温度に制御されるようになって
いる。

〔考案が解決しようとする課題〕

一般的に、上記冷凍冷蔵庫に貯蔵された食品は、その表
面から水分が徐々に蒸発し、乾燥するものである。ま
た、上記食品は、庫内雰囲気中の酸素ガスにより酸化さ
れてその品質が劣化し、変色を伴う場合もある。更に、
食品によっては保存中にエチレンガスを発生するものも
あり、このエチレンガスが当該食品の品質劣化を促進さ
せることはよく知られている。

そして、上記したような各現象が相乗効果を示すと、上
記貯蔵された食品は比較的短時間にその鮮度が劣化して
いく。

ところが、上記従来の冷凍冷蔵庫16′では、貯蔵する食
品の貯蔵区画に応じて各室の温度を細かく制御を行って
いるが、庫内の雰囲気を上記食品の貯蔵に関して最適の
条件となるように積極的に改善するといった具体的な試
みがなされていなかった。

そこで、上記酸素ガス，エチエンガス等の食品にとって
有害な食品劣化成分を選択的に透過させ得る選択透過膜
を庫内と庫外との間に介在して配設し、庫内の空気の
内、少なくとも上記食品劣化成分を除去することが考え
られる。

しかしながら、上記したような選択透過膜では、上記食
品劣化成分の除去を継続していると、当該選択透過膜の
庫内面側の膜表面近傍に庫内の空気中の窒素ガスが残留
し、上記膜表面近傍の窒素ガス濃度が徐々に高くなる。
それにより、庫内の空気中の酸素ガスは上記選択透過膜
を透過し難くなる。そのため、当該酸素ガスに対する除
去効率がしだいに低下し、庫内の酸素ガス濃度が下がり
難くなるといった問題がある。

従って、本考案の目的とするところは、食品を保存する
容器内の空気の内少なくとも食品劣化成分を除去するこ
とが可能で、且つ上記食品劣化成分に対する除去効率が
時間経過と共に低下することのない貯蔵庫を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案が採用する主たる手
段は、その要旨とするところが、密封状の容器内に食品
を収容し、該食品の保存を行う貯蔵庫において、上記容
器内の空気の内少なくとも食品劣化成分を選択透過膜を
通して容器外へ排出すると共に、上記選択透過膜の容器
内面側を掃気して該選択透過膜に捕捉された食品非劣化
成分を吹き払うようにした点に係る貯蔵庫である。

〔作用〕

本考案によれば、容器内の空気の内少なくとも食品劣化
成分が選択透過膜を通して容器外に排出される。この
時、上記選択透過膜の容器内面側が、例えば送風手段に
より掃気され、上記選択透過膜に捕捉された食品非劣化
成分を吹き払う。それにより、上記選択透過膜の容器内
面側において食品非劣化成分の濃度が高くなることがな
く、食品劣化成分は容易に選択透過膜を透過することが
できる。それにより、上記食品劣化成分に対する除去効
率が時間経過と共に低下することがない。

〔実施例〕

以下、添付した図面を参照しつつ、本考案を具体化した
実施例につき説明し、本考案の理解に供する。

ここに、第１図は本考案の一実施例に係る冷凍冷蔵庫の
野菜室であって第６図のＡで示す円内に対応する要部構
成図、第２図は同野菜室が具備する膜モジュールを示す
拡大断面図、第３図は同野菜室内の酸素ガス濃度と圧力
スイング回数との関係を示すグラグ、第４図は同野菜室
内の圧力を同期的に昇降させる圧力スイングによる上記
圧力の変動を示すグラフ、第５図は同野菜室内の酸素ガ
ス濃度と圧力スイング回数との関係を膜モジュールに対
する送風の有無によって示したグラフである。

尚、以下の実施例は、本考案の具体化した一例に過ぎ
ず、本考案の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。また、本実施例では、第６図に示した前記従来の冷
凍冷蔵庫16′と共通する要素には、同一の符号を使用す
ると共に、その詳細な説明は省略する。

本実施例に係る冷凍冷蔵庫はその野菜室を除いて、前記
従来の冷凍冷蔵室16′と基本的構造をほぼ同様としてい
る。そして、本実施例の冷凍冷蔵庫16の野菜室１は、第
１図に示すように、上記冷凍室18と冷蔵室19の内壁とし
て一体に形成された内ケース４と、上記冷蔵室19と区画
するためのアルミニウム製の仕切板３と、当該野菜室１
の前面を開閉自在に封止するドア２とから密封状の容器
として構成されている。上記野菜室１は、食品として、
特に傷みやすい野菜を収容するようになっており、その
室内に上記野菜を収納する野菜保存ケーシング11が出入
自在に格納される。

そして、上記内ケース４の背面上部には、導気管８が内
ケース４を貫通して固設され、当該室内外を連通するよ
うになっている。上記導気管８の野菜室１側端部には、
特定のガス成分を選択的により多く透過させることので
きる膜モジュール５が接続されている。また、上記導気
管８の室外側端部は、減圧ポンプ９の吸込側に接続さ
れ、上記膜モジュール５を透過したガス成分が本体ケー
ス17外に排気マフラー15を通して排気されるようになっ
ている。

そして、上記野菜室１内の膜モジュール５近傍の、例え
ば仕切板３に、比較的小型の多翼ファン10が配設され、
上記膜モジュール５に向けて微風を送風するようになっ
ている。

上記膜モジュール５は、第２図に示すように、例えばポ
リ−４−ビニルピリジンの高分子膜よりなる円筒状の選
択透過膜６と、該選択透過膜６の一端に固着され当該端
部を封止する止栓７とからなっており、選択透過膜６の
他端が導気管８の端部に固着されている。

更に、上記野菜室１には、第１図に示すように圧力スイ
ッチ13bが圧力検出用パイプ12bを介して接続され、導気
管８には、圧力検出用パイプ12aを介して圧力スイッチ1
3aが接続されている。これらの圧力スイッチ13a,13b
は、導気管８若しくは野菜室１内の圧力を検出し、所定
の運転モードに応じて図外の制御部、例えばマイクロコ
ンピュータを介して減圧ポンプ９を駆動・停止させるよ
うになっている。そして、上記ドア２には、野菜室１の
室内外を連通可能に封止している真空開放弁14が設けら
れている。この真空開放弁14は、上記ドア２の開放に際
してドア２の把手（図外）が引かれると、この把手に連
動して作動し、上記野菜室１の内外を連通させ、野菜室
１の室内が減圧の場合にその減圧度を緩和するようにな
っている。

そこで、上記したように構成される野菜室１を用いて野
菜を保存する際には、上記野菜室１内は冷蔵室19の冷気
により仕切板３を介して冷却される。そして、減圧ポン
プ９の駆動により、上記導気管８及び選択透過膜６のそ
れぞれの管内が減圧される。それにより、上記選択透過
膜６を境に野菜室１内が野菜室１外よりも高圧に保持さ
れ、それぞれの間に圧力差が生じる。

このように、例えばポリ−４−ビニルピリジン等の高分
子膜の両側に圧力差を設けると、気体分子は高圧側の膜
表面に溶解した後に当該膜中の高分子鎖間を拡散しなが
ら低圧側に向けて移動し、上記高分子膜の他面側となる
低圧側で脱溶解を行ってこの高分子膜から離脱する。こ
の時、気体の種類によって、それぞれの溶解速度若しく
は拡散速度が異なるため、溶解速度及び拡散速度の速
い、即ち高分子膜に対する透過性の大きな気体が上記高
分子膜の低圧側において濃縮されることになる。例え
ば、酸素ガスの溶解速度及び拡散速度は窒素ガスのもの
と比べて約2.5倍であるため、上記高分子膜の低圧側で
は酸素富化された空気を取り出すことが可能で、逆にそ
の高圧側では窒素富化の空気が存在することになる。

従って、上記したように、選択透過膜６を境にその両側
に圧力差が形成されるので、上記選択透過膜６の野菜室
１内面側の膜表面には、第２図に示すように、窒素ガス
（N₂）が濃縮され、上記野菜室１内の空気中に含まれる
酸素ガス（O₂），食品から発生したエチレンガス（C
₂H₄），水蒸気（H₂Ｏ）等は上記選択透過膜６の室外側
（低圧側）に濃縮されることになる。そこで、上記減圧
ポンプ９の駆動により導気管８を減圧し続けると、野菜
室１内の空気は、少なくとも酸素ガス若しくはエチレン
ガス等の食品劣化成分が選択的に除去され、当該室外に
排出されるので、野菜室１内の空気は、野菜等の食品の
貯蔵に適した空気成分に変性する。

この時、上記選択透過膜６の野菜室１内面側の膜表面に
は、しだいに窒素ガス濃度の高い雰囲気が生じてくる。
それによって、上記酸素ガス及びエチレンガス等の透過
が阻害される。そこで、上記多翼ファン10を駆動し、上
記選択透過膜６の上記膜表面に向けて掃気させ、当該膜
表面近傍に捕捉された食品非劣化成分としての窒素ガス
を吹き払うことができる。それにより、上記選択透過膜
６の上記膜表面近傍において窒素ガスが濃縮されること
がなく、且つ当該室内の空気が強制的に上記膜表面を流
動するので、上記酸素ガス若しくはエチレンガス等の食
品劣化成分に対する除去効率が時間経過と共に低下する
ことがない。

上記野菜室１内の酸素ガス濃度の経時変化を第３図のグ
ラフに示す。

ここで、圧力スイッチ13bの作動によって減圧ポンプ９
を駆動させ上記野菜室１内を常に低圧（−100mmHg）保
持させた時の上記酸素ガス濃度変化を曲線ｋで示す。こ
れは、膜モジュール５出口圧、換言すれば減圧ポンプ９
の吸込圧にほぼ等しい圧力を上記圧力スイッチ13bの作
動によって略−150mmHgに保持し続けた場合の野菜室１
内の圧力に相当する。

そして、上記減圧ポンプ９を駆動・停止させ、減圧ポン
プ９駆動中の膜モジュール５出口圧を−500mmHgに設定
した時、野菜室１内の圧力を−10〜−100mmHgの間で周
期的に変動させた場合（以下：圧力スイング法と言う）
に、野菜室１内の酸素ガス濃度の経時変化を曲線ｍで示
す。この場合の野菜室１内の圧力は、第４図に示すよう
に、減圧ポンプ９の駆動（駆動時を図中点Ｄで示す）に
より−100mmHgまで減圧され、減圧ポンプ９の停止（停
止時を図中、Ｓで示す）により−10mmHgまで放置されて
昇圧する。これを１サイクルとし、このサイクルが繰り
返される。

また、第３図中の曲線ｌは、上記圧力スイング法を実施
しつつ、膜モジュール５出口圧を−200mmHgに設定した
場合の野菜室１内の酸素ガス濃度の経時変化を示してい
る。尚、上記したいずれの場合にも多翼ファン10は起動
されず、膜モジュール５に向けて送風を行っていない。

そこで、上記第３図のグラフによれば、野菜室１内を低
圧に保持した場合を曲線ｋで示すように、運転開始当初
は野菜室１内の酸素ガス濃度が低下する。そして、時間
経過に伴って選択透過膜６の膜表面近傍に窒素ガスが濃
縮されるため、上記酸素ガス濃度はある平衡値に達し、
それ以下には下がらない。尚、上記平衡値は、野菜室１
内の圧力をより低下させるように制御すれば、更に低下
させることができる。

そして、野菜室１においてある一定の圧力幅（−10〜−
100mmHg）で上記圧力スイング法を実行すると、曲線ｍ
および曲線ｌで示すように、野菜室１内の酸素ガス濃度
を更に低圧に保持した場合と比べて更に低下させること
ができる。

本実施例では、上記したように圧力スイング法を適用す
れば野菜室１内の酸素ガス濃度をより低減化できること
が解る。そして、この圧力スイング法を用いて食品劣化
成分を除去し、例えば減圧ポンプ９が停止している期間
中に、導気管８内の圧力が大気圧まで上昇し、野菜室１
内の圧力よりも高くなることがある。それにより、大気
中の酸素ガス，水蒸気等が上記選択透過膜６を通して野
菜室１内に僅かながら戻ることがある。そして、食品の
種類によっては酸素が欠乏し過ぎると、不都合なものの
あるので、このような場合に、この圧力スイング法を用
いると好適である。また、野菜室１内の水分は過剰に欠
乏することがないので、特に野菜にとっては都合が良
い。実際上、野菜室１内の湿気は、圧力スイング法を用
いない場合よりも増加する。

更に、本実施例装置に対して、圧力スイング法を適用し
た上で、多翼ファン10を駆動させ膜モジュール５に向け
て送風を行うと、選択透過膜６の野菜室１内面側の膜表
面近傍に捕捉され濃縮されている窒素ガスが吹き払われ
て野菜室１内に分散される。その結果、上記膜モジュー
ル５に向けて送風を行った場合の野菜室１内の酸素ガス
濃度の経時変化は、第５図の曲線Ｌ及び曲線Ｍで示すよ
うに、送風を行わない場合（曲線ｌ及び曲線ｍ）と比べ
て酸素ガス低減化効果が促進されることが解る。この
時、エチレンガスも同様に低減化される。

尚、上記したような圧力スイング法によらず、減圧ポン
プ９を駆動し、野菜室１内を定圧に保持した場合でも、
膜モジュール５に向けて送風を行うと、酸素ガス及びエ
チレンガス等が、送風を行わない場合と比べてより低減
化されるのは言うまでもない。

尚、本実施例は冷凍冷蔵庫16の野菜室１において適用さ
れたが、それに限定されるものではなく、例えば上記冷
蔵室19若しくは冷凍室18において適用しても構わない。
更には、上記冷凍冷蔵庫16に限らず、食品の保存を行え
得る貯蔵庫であればそれに適用することが可能である。

〔考案の効果〕 本考案は、上記したように、密封状の容器内に食品を収
容し、該食品の保存を行う貯蔵庫において、上記容器内
の空気の内少なくとも食品劣化成分を選択透過膜を通し
て容器外へ排出する排出手段と、上記選択透過膜の容器
内面側を掃気して該選択透過膜に捕捉された食品非劣化
成分を吹き払う吹払手段とを備えたことを特徴とする貯
蔵庫であるから、食品を保存する容器内の空気の内少な
くとも食品劣化成分を除去することができる。それによ
り、上記容器内を食品の貯蔵に達した雰囲気に保持する
ことが可能である。また、上記食品劣化成分に対する除
去効率が時間経過と共に低下することを防止することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る冷凍冷蔵庫の野菜室で
あって第６図のＡで示す円内に対応する要部構成図、第
２図は同野菜室が具備する膜モジュールを示す拡大断面
図、第３図は同野菜室内の酸素ガス濃度と圧力スイング
回数との関係を示すグラフ、第４図は同野菜室内の圧力
を周期的に昇降させる圧力スイングによる上記圧力の変
動を示すグラフ、第５図は同野菜室内の酸素ガス濃度と
圧力スイング回数との関係を膜モジュールに対する送風
の有無によって示したグラフ、第６図は本実施例の背景
の一例となる従来の冷凍冷蔵庫を側面より見た概略構成
図である。 〔符号の説明〕 1,1′……野菜室 ６……選択透過膜 ８……導気管 ９……減圧ポンプ 10……多翼ファン 16,16′……冷凍冷蔵庫

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】密封状の容器内に食品を収容し、該食品の
   保存を行う貯蔵庫において、 上記容器内の空気の内少なくとも食品劣化成分を選択透
   過膜を通して容器外へ排出する排出手段と、上記選択透
   過膜の容器内面側を掃気して該選択透過膜に捕捉された
   食品非劣化成分を吹き払う吹払手段とを備えてなること
   を特徴とする貯蔵庫。