KR20140002472A - 냉장고 및 산소 저감 장치 - Google Patents

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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

고분자 전해질막 방법을 이용한 산소 저감 장치를 냉장고의 고내에 설치하여도, 고내 온도가 상승하지 않는 냉장고를 제공한다. 실시형태의 냉장고는 산소 저감실과, 상기 산소 저감실의 산소를 감소시키는 산소 저감 장치를 구비하는 냉장고에 있어서, 상기 산소 저감 장치는 단열성의 케이스 내부에 고분자 전해질막과, 상기 고분자 전해질막의 한쪽에 설치된 애노드층과, 상기 고분자 전해질막의 다른쪽에 설치되고 상기 산소 저감실로 연결되는 캐소드층과, 상기 애노드층에 통전하는 제1 집전체와, 상기 캐소드층에 통전하는 제2 집전체와, 상기 애노드층측에 설치된 급수체를 구비한다.

Description

냉장고 및 산소 저감 장치{REFRIGERATOR AND DEVICE FOR REDUCING OXYGEN}
본 발명의 실시형태는 냉장고 및 산소 저감 장치에 관한 것이다.
종래부터 제어분위기(CA)(Controlled Atmosphere) 저장방법에는 식품업계에서 널리 사용되고 있는 가스치환방법, 감압함으로써 산소를 저감시키는 진공방법, 고분자 전해질막을 사용하여 제어분위기(CA) 저장실의 산소를 감소시키는 고분자 전해질 방법, 산소 흡착제를 사용하는 흡착 방법 등이 있다.
가스치환방법은 질소나 탄산가스로 대표되는 가스를 공기로 치환하여 저장하는 것으로, 식품이나 야채의 유통과정에서의 선도 유지를 위해 널리 사용되고 있다.
진공방법은 식품의 산화를 방지하기 위해 산소를 감소시키는 방법으로서 감압하는 방법이다. 진공방법의 성능은 진공도와 서로 관련이 있으므로 저장 용기의 강도나 진공펌프의 능력이 필요하여 비교적 큰 장치가 된다.
산소흡착제를 사용한 방법도 가스치환방법과 동일하게 과자류 등의 유통과정에서 널리 사용되고 있지만, 흡착제가 흡착 파과(break through)되면 효과가 없어져 수명이 짧다.
고분자 전해질막 방법은 애노드(anode)층에서 물을 전기 분해하여 수소 이온을 만들고, 그 수소 이온이 고분자 전해질막 내를 이동하여 캐소드(cathode)층에 도달하고, 저장 용기내의 산소와 반응하여 물을 생성함으로써 산소를 소비한다. 그 때문에, 압력변화가 적고 저장 용기의 강도가 별로 필요하지 않다는 장점이 있다.
상기 진공방법의 종래 기술로서 일본 공개특허공보 제2004-218924호가 있다. 또한, 고분자 전해질막 방법의 종래 기술로서 일본 공개특허공보 평9-287869호가 있다.
그러나, 상기 고분자 전해질막 방법에서는 전기분해에서 열이 발생하므로, 가열원을 냉장고 내부에 유지하게 되고, 고내 온도가 상승한다는 문제점이 있었다.
또한, 고분자 전해질막 방법에서는 애노드층의 물의 공급을 액체상의 물로 공급하면, 물이 고분자 전해질막을 이동하여 캐소드층에 도달하고, 캐소드층에서의 수소이온과 산소의 반응을 저해하는, 소위「플러딩(flooding) 현상」을 일으키므로 그 성능을 저하시키는 문제점이 있다.
그래서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고분자 전해질막 방법을 이용한 산소 저감 장치를 냉장고의 고내에 설치하여도, 고내 온도가 상승하지 않는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 플러딩 현상의 발생을 방지하고, 안정된 성능의 제어분위기(CA) 저장을 수행할 수 있는 냉장고 및 산소 저감 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태의 냉장고는 산소 저감실과, 상기 산소 저감실의 산소를 감소시키는 산소 저감 장치를 구비하는 냉장고에 있어서, 상기 산소 저감 장치는 단열성의 케이스 내부에 고분자 전해질막과, 상기 고분자 전해질막의 한쪽에 설치된 애노드층과, 상기 고분자 전해질막의 다른쪽에 설치되고 상기 산소 저감실로 연결되는 캐소드층과, 상기 애노드층에 통전하는 제1 집전체와, 상기 캐소드층에 통전하는 제2 집전체와, 상기 애노드층측에 설치된 급수체를 구비한다.
또한, 실시형태의 산소 저감 장치는 단열성 케이스 내부에 고분자 전해질막과,상기 고분자 전해질막의 한쪽에 설치된 애노드층과, 상기 고분자 전해질막의 다른쪽에 설치되고 산소 저감실로 연결되는 캐소드층과, 상기 애노드층에 통전하는 제1 집전체와, 상기 캐소드층에 통전하는 제2 집전체와, 상기 애노드층측에 설치된 물의 급수부와, 상기 애노드층과 상기 급수부 사이에 설치되고 상기 급수부로부터 상기 애노드층으로의 물의 이동을 억제하는 제1 물 조정부를 구비한다.
본 발명에 따르면 고분자 전해질막 방법을 이용한 산소 저감 장치를 냉장고의 고내에 설치하여도 고내 온도가 상승하지 않는다.
도 1은 제1 및 제2 실시형태에 적용하는 냉장고의 종단면도이다.
도 2는 제1 실시형태의 산소 저감 장치의 확대종단면도이다.
도 3은 산소 저감 유닛의 분해사시도이다.
도 4는 산소 저감 장치의 정면도이다.
도 5는 산소 저감 장치의 배면도이다.
도 6은 산소 저감 장치의 종단면도이다.
도 7은 냉장실 하부와 야채실의 종단면도로, 야채실의 문을 닫은 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 7의 야채실의 문을 인출한 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 7의 야채실의 문 및 산소 저감 용기를 인출한 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 냉장고의 냉동 사이클이다.
도 11은 냉장고의 블럭도이다.
도 12는 변경예 1의 산소 저감 장치의 확대종단면도이다.
도 13은 변경예 2의 산소 저감 장치의 확대종단면도이다.
도 14는 제2 실시형태의 산소 저감 장치의 확대종단면도이다.
(제1 실시형태)
이하, 본 발명의 제1 및 제2 실시형태에 적용하는 냉장고(10)에 대해서 도 1~도 11에 기초하여 설명한다. 각 실시형태의 냉장고(10)는 산소 저감실(100)을 구비하고, 산소 저감실(100)은 산소 저감 장치(102)를 구비하고 있다.
(1) 냉장고(10)의 구조
냉장고(10)의 구조에 대해서 도 1에 기초하여 설명한다. 도 1은 냉장고(10)의 전체 종단면도이다.
냉장고(10)의 캐비넷(12)은 단열상자체로, 내부상자와 외부상자로 형성되고, 그 사이에 단열재가 충전되어 있다. 상기 캐비넷(12) 내부는 위로부터 차례로 냉장실(14), 야채실(16), 소형 냉동실(18) 및 냉동실(20)을 구비하고 있다. 소형 냉동실(18)의 옆에는 도시하지 않은 제빙실이 설치되어 있다. 야채실(16)과 소형 냉동실(18) 사이 및 소형 냉동실(18)과 제빙실 사이에는 단열 칸막이체(36)가 설치되어 있다. 냉장실(14)과 야채실(16)은 수평인 칸막이체(38)에 의해 칸막이 되어 있다. 냉장실(14)의 전면에는 스윙오픈타입의 문(14a)이 설치되어 있다. 야채실(16), 소형 냉동실(18), 냉동실(20) 및 제빙실에는 각각 서랍식 문(16a, 18a, 20a)가 설치되어 있다.
캐비넷(12)의 배면 저부에는 기계실(22)이 설치되고, 냉동 사이클을 구성하는 압축기(24) 등이 배치되어 있다. 상기 기계실(22)의 배면 상부에는 제어반(26)이 설치되어 있다.
냉장실(14)의 배면 하부로부터 야채실(16)의 배면에서, 냉장용 증발기(28)(이하,「R증발기(evaporator)(28)라고 함」이 설치되고, 그 하방에는 냉장용 송풍기(30)(이하,「R팬(fan)(30)」이라고 함)가 설치되어 있다. 소형 냉동실(18)의 배면으로부터 냉동실(20)의 배면 사이에 걸쳐 냉동용 증발기(32)(이하,「F증발기(32)」라고 함)가 설치되고, 그 상방에는 냉동용 송풍기(34)(이하,「F팬(34)」이라고 함)가 설치되어 있다. 기계실(22)에 설치된 압축기(24), 도시하지 않은 응축기, R증발기(28), F증발기(32) 등에 의해 냉동 사이클이 구성되어 있다. R증발기(28)에서 냉각된 냉기는 R팬(30)에 의해 냉장실(14) 및 야채실(16)에 송풍된다. F증발기(32)에서 냉각된 냉기는 F팬(34)에 의해 소형 냉동실(18), 제빙실, 냉동실(20)에 송풍된다.
냉장실(14)의 배면에는 냉장실(14)의 고내 온도를 검출하는 냉장실용 센서(31)(이하,「R센서(31)」라고 함)이 설치되어 있다. 또한, 냉동실(20)의 배면에는 냉동실(20)의 고내 온도를 검출하는 냉동실용 센서(35)(이하,「F센서(35)」라고 함)이 설치되어 있다.
(2) 냉장실(14)과 야채실(16)
다음에, 냉장실(14)과 야채실(16)의 구조에 대해서 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 냉장실(14)에는 복수의 선반(40)이 설치되고, 하부에는 서랍식 칠드(chilled) 용기(42)를 갖는 칠드실(44)이 설치되어 있다. 상기 칠드실(44)은 저온실의 상태로 유지되어 있고, 육류나 어류를 수납한다. 냉장실(14)의 문(14a)의 배면에는 복수의 도어 포켓(door pocket)(46)이 설치되어 있다.
도 7~도 9에 도시한 바와 같이, 야채실(16)에는 서랍식 야채 용기(48)가 설치되어 있다. 야채 용기(48)는 야채실(16)의 문(16a)의 배면으로부터 후방으로 돌출된 좌우 한쌍의 이동 레일(50)(도 7을 참조)로 지지되어 있다. 좌우 한쌍의 이동 레일(50)은 야채실(16)의 우측 내벽과 좌측 내벽에 각각 설치된 고정 레일(52)(도 7을 참조) 위를 수평방향으로 이동한다.
야채실(16)의 천정부에 해당하는 칸막이체(38)의 후부에는 산소 저감실(100)이 설치되어 있다. 상기 산소 저감실(100)의 후부에는 산소 저감 장치(102)가 설치되어 있다. 상기 산소 저감실(100)과 산소 저감 장치(102)에 대해서 이하에 상세하게 설명한다.
(3) 산소 저감실(100)
다음에, 산소 저감실(100)의 구조에 대해서 도 1, 도 7~도 9에 기초하여 설명한다.
도 7~도 9에 도시한 바와 같이, 산소 저감실(100)은 칸막이체(38)에 매달린 상태의 용기 수납부(104)와, 상기 용기 수납부(104)로부터 전방으로 인출 가능한 산소 저감 용기(106)와, 산소 저감 장치(102)를 구비한다.
도 7~도 9에 도시한 바와 같이, 용기 수납부(104)는 칸막이체(38)에 매달리고, 용기 수납부(104)의 천정면은 칸막이체(38)에 의해 구성되어 있다. 용기 수납부(104)의 전면은 개구되고 배면, 양측면, 저면을 구비하고 있다.
도 7~도 9에 도시한 바와 같이, 산소 저감 용기(106)는 개구한 용기 수납부(104)의 전면으로부터 인출 가능하고, 산소 저감 용기(106)의 전면이 문(108)을 겸하고 있다. 상기 문(108)의 배면측의 4개의 외주에는 프레임 형상의 가스켓(gasket)(110)이 설치되어 있다. 그리고, 산소 저감 용기(106)를 용기 수납부(104)에 수납했을 때, 산소 저감실(100)을 밀폐 상태로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, CO2 센서(135)가 용기 수납부(104)의 배면 앞쪽에 설치되어 있다. 상기 CO2 센서(135)는 산소 저감실(100)에 수납되어 있는 야채 등의 식품(58)이 호흡을 실시하여 CO2를 배출하면, 그 배출한 CO2를 검출하여 신호를 출력한다. 이에 의해, 산소 저감실(100)의 내부에 식품(58)이 수납된 것을 검출할 수 있다. 즉, 식품(58)이 수납되었을 때의 산소 저감실(100)의 밀폐 상태를 CO2 센서(135)가 검출한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 용기 수납부(104)의 배면 뒤쪽에는 통기구멍(112)이 형성되어 있고, 상기 통기구멍(112)의 위치에 산소 저감 장치(102)가 부착되어 있다.
(4) 산소 저감 장치(102)
다음에, 산소 저감 장치(102)의 구조에 대해서 도 2~도 6에 기초하여 설명한다.
고분자 전해질막 방법을 이용한 산소 저감 장치(102)는 단열성을 갖는 상자형 케이스(114)의 내부에 산소 저감 유닛(115)이 설치되어 있다.
(4-1) 산소 저감 유닛(115)
우선, 산소 저감 유닛(115)에 대해서 도 2 및 도 3에 기초하여 설명한다. 도 2는 산소 저감 장치(102)의 종단면도이고, 도 3은 산소 저감 유닛(115)의 분해사시도이다. 또한, 도 2와 도 3에서 각 부재의 두께는 얇은 것이지만, 설명을 알기 쉽게 하기 위해 그 두께를 확대하여 기재하고 있다.
고분자 전해질막(이하, 간단히「전해질막」이라고 함)(116)이 통풍구멍(112)을 향하도록 종방향으로 설치되어 있다. 전해질막(116)의 후부에는 애노드층(118)이 설치되고, 전해질막(116)의 전부(前部)에는 캐소드층(120)이 설치되어 있다. 캐소드층(120)은 카본 촉매와 카본 페이퍼(carbon paper)를 적층한 것이다. 또한, 애노드층(118)과 캐소드층(120)에는 백금의 촉매가 각각 담지되어 있다. 전해질막(116), 애노드층(118) 및 캐소드층(120)은 핫프레스(hot press) 등을 사용하여 일체로 접합되어 있다. 애노드층(118)의 후방(고정부재(132)측)에는 플러스측의 집전체(122)가 설치되어 있다. 또한, 캐소드층(120)의 전방(통기구멍(112)측)에는 마이너스측의 집전체(124)가 설치되어 있다. 두 집전체(122, 124)는 표면에 백금도금(gild)를 실시한 메시(mesh) 형상의 티탄(titanium)막이고, 집전체(122)는 애노드층(118)에 플러스 통전을 실시하고, 집전체(124)는 캐소드층(120)에 마이너스 통전을 실시한다. 두 집전체(122, 124)는 전선(158, 160)으로부터 통전된다. 또한, 두 집전체(122, 124)가 접촉하지 않도록 하기 위해, 절연체(125)가 두 집전체(122, 124) 사이에 설치되어 있다. 상기 절연체(125)는 프레임 형상(사각형으로 둘러싼 형상)이고, 전해질막(116)과 애노드층(118)과 캐소드층(120)이 그 내부에 수납되어 있다.
플러스측의 집전체(122)의 후방(고정부재(132)측)에는 발수층(126)이 설치되어 있다. 상기 발수층(126)은 프레임 형상의 가스켓(127) 내부에 설치되어 있다. 또한, 마이너스측의 집전체(124)의 전방(통기구멍(112)측)에도 발수층(130)이 설치되어 있다. 상기 발수층(130)은 프레임 형상의 가스켓(131)의 내부에 설치되어 있다. 발수층(126, 130)으로서는 고분자 필름을 사용한다. 많은 고분자 필름은 발수성이지만, 수증기를 투과시킬 필요가 있으므로, 재료에 따라서는 두께의 조정이 필요하다. 그래서, 발수층(126, 130)으로서는 물을 투과시키지 않고 수증기를 투과시키는 성질을 갖는 PTE 필름이나, 발수성 수지를 사용한 부직포 등을 사용하는 것이 바람직하다.
발수층(126)의 후방에는 시트 형상의 급수체(128)가 배치되어 있다. 상기 급수체(128)로서는 예를 들어 부직포 등이다.
상기와 같이 차례로 적층한 각 부재는 전후 한쌍의 고정부재(132)와 고정부재(134) 사이에 끼워 고정한다. 애노드측에 배치되는 후방의 고정부재(132)는 직방체 형상을 이루고, 하부에 단면이 장방형인 통기구(136)를 갖는다. 상기 통기구(136)는 도 2에 도시한 바와 같이, 고정부재(132)의 하부를 전후 방향으로 관통하고 있다. 한편, 캐소드층측에 부착하는 전방의 고정부재(134)도 직방체 형상을 이루고, 중앙부에 개구부(138)를 갖는다. 상기 개구부(138)는 도 4에 도시한 바와 같이, 종방향의 관통 슬릿 형상의 구멍이 복수개 나열된 단책형상을 이루고 있다. 상기 개구부(138)는 용기 수납부(104)의 통기구멍(112)의 위치에 대응하여 설치되어 있다.
이상의 부재에 의해, 산소 저감 유닛(115)이 구성되어 있다. 고정부재(132)와 고정부재(134)는 도시하지 않은 여러 개의 나사로 고정되어 있다. 그리고, 고정부재(132)와 고정부재(134) 사이에 끼워져 있는 각 부재의 휘어짐을 방지하기 위해 강성이 필요한, 예를 들어 ABS 수지에 의해 형성되어 있다. 또한, 고정부재(132)의 플러스측의 집전체(122)측의 면이 평면을 유지하는 강성을 갖고, 고정부재(134)의 마이너스측의 집전체(124)측의 면이 평면을 유지하는 강성을 갖는 것이어도 좋다.
또한, 산소 저감 유닛(115)에서 도 2에 도시한 바와 같이, 발수층(130)을 갖는 가스켓(131)과, 마이너스측의 집전체(124)와, 캐소드층(120)의 측면이, 수지에 의해 시일되어 패킹되어 있다.
각 부재의 두께는, 고정부재(132)와 고정부재(134)의 전후 방향의 두께는 예를 들어 10㎜이다. 또한, 급수체(128)의 두께는 예를 들어 0.2㎜이다. 또한, 발수층(126)과 발수층(130)의 두께는 예를 들어 0.2㎜이다. 또한, 가스켓(127)과 가스켓(131)의 두께는 각각 예를 들어 0.2㎜이다. 또한, 애노드층(118)의 두께는 예를 들어 0.25㎜이다. 또한, 전해질막(116)의 두께는 예를 들어 0.2㎜이다. 또한, 캐소드층(120)의 두께는 예를 들어 0.25㎜이다. 또한, 절연체(126)의 두께는 예를 들어 0.7㎜이다. 또한, 집전체(122)와 집전체(124)의 두께는 각각 예를 들어 0.5㎜이다.
(4-2) 케이스(114)
상기에서 설명한 산소 저감 유닛(115)은 상자형 케이스(114) 내부에 수납되어 있다. 상기 케이스(114)에 대해서 도 4~도 6에 기초하여 설명한다. 도 4는 케이스(114)의 정면도, 도 5는 케이스(114)의 배면도, 도 6은 케이스(114)의 종단면도이다.
케이스(114)는 단열성 부재에 의해 형성되고, 예를 들어 그 두께는 5㎜이다. 케이스(114)는 산소 저감 유닛(115)을 수납하기 위한 유닛 수납부(140)와, 유닛 수납부(140)의 측방에 설치된 물 통과부(142)에 의해 구성되어 있다. 통형상의 물 통과부(142)는 그 내부에 이온교환수지로 이루어진 정수부(144)가 설치되어 있다. 도 1에 도시한 R증발기(28)에서 발생한 결로수는 호스(56)를 거쳐, 펌프(146)에 의해 호스(152)로부터 물 통과부(142)의 상면에 공급된다. 이온교환수지의 정수부(144)에서 정수된 물은, 물 통과부(142)의 저면으로부터 유닛 수납부(140)의 하부로 흘러 들어간다. 유닛 수납부(140)의 하부는 도 6에 도시한 바와 같이, 중앙부쪽으로 하방으로 경사진 물 유지부(148)를 구비하고, 상기 물 유지부(148)에 정수부(144)로부터 흘러나온 물이 고인다.
케이스(114)의 배면에는 도 5에 도시한 바와 같이, 산소 저감 유닛(115)에 의해 발생한 산소를 확산시키는 확산구(150)와, 물 유지부(148)로부터 넘쳐나온 물을 밖으로 흐르게 하기 위한 파이프(154)가 접속되어 있다. 상기 파이프(154)로부터의 물은 예를 들어 냉장고(10)의 저부에 설치되는 증발 접시 등으로 배수된다.
물 유지부(148)에 고인 물에는 산소 저감 유닛(115)으로부터 수하된 급수체(128)의 단부가 잠겨 있다. 즉, 물 유지부(148)에 고인 물은 모세관 현상으로 급수체(128)에 흡수된다.
산소 저감 유닛(115)의 고정부재(134)는 용기 수납부(104)의 배면에 고정되고, 케이스(114)도 용기 수납부(104)의 통풍구멍(112)에 대향하여 고정되어 있다.
(5) 냉동 사이클
다음에, 냉동 사이클의 구조에 대해서 도 10에 기초하여 설명한다.
냉동 사이클은 압축기(24)의 토출측으로부터 차례로 응축기(60), 3방향 밸브(62)가 접속되어 있다. 3방향 밸브(62)의 한쪽 출구에는 냉장용 모세관(capillary tube)(64)과 R증발기(28)가 직렬로 접속되어 있다. 3방향 밸브(62)의 다른쪽 출구에는 냉동용 모세관(66)과 F증발기(32)가 직렬로 접속되어 있다. 그 후, R증발기(28)와 F증발기(32)의 냉매유로는 하나가 되고, 흡입관(suction pipe)(68)을 거쳐 압축기(24)의 흡입측에 되돌아간다. 즉, 냉장용 모세관(64)/R증발기(28)와 냉동용 모세관(66)/F증발기(32)가 병렬로 접속되어 있다. 냉매는 압축기(24)에서 압축되어, 고온고압의 기체상의 냉매로 변화되고, 응축기(60)에서 방열하면서 액체상이 된다. 액체상의 냉매는 3방향 밸브(62)에 의해 냉장용 모세관(64) 또는 냉동용 모세관(66)에 보내진다. 냉장용 모세관(64) 또는 냉동용 모세관(66)에서는 기화되기 쉽도록 감압되고, 그 후에 R증발기(28) 또는 F증발기(32)에서 기화되어, 주위로부터 열을 빼앗음으로써 냉기가 발생된다.
(6) 냉장고(10)의 전기적 구성
다음에, 냉장고(10)의 전기적 구성에 대해서 도 11의 블럭도에 기초하여 설명한다.
제어반(26)에는 마이크로컴퓨터로 이루어진 제어부(70)가 설치되어 있다. 상기 제어부(70)에는 압축기(24), 3방향 밸브(62), R팬(30), F팬(34), 산소 저감 장치(102), 펌프(146), R센서(31), F센서(35) 및 CO2 센서(135)가 접속되어 있다.
상기 제어부(70)는 압축기(24)의 인버터 모터(inverter motor)의 제어와, 3방향 밸브(62)를 사용하여 상기에서 설명한 냉동 사이클을 제어한다. 또한 제어부(70)는 냉장실(14)을 2℃~4℃로 제어하고, 야채실을 5℃~7℃ 및 칠드실(44)을 0℃~1℃로 제어한다. 또한, 제어부(70)는 소형 냉동실(18), 제빙실, 냉동실(20)을 -20℃~-25℃로 제어한다.
(7) 산소 저감 장치(102)의 동작상태
산소 저감 장치(102)의 동작상태에 대해서 도 2~도 9에 기초하여 설명한다.
우선, 도 7에 도시한 바와 같이, 야채실(16)을 냉각하는 경우에는 야채실(16)의 문(16a)이 폐쇄되고, 산소 저감실(100)의 산소 저감 용기(106)가 용기 수납부(104)에 수납되어 있다. 산소 저감 용기(106)가 용기 수납부(104)에 수납되어 있으면, 가스켓(110)에 의해 산소 저감실(100) 내부는 밀폐 공간이 된다.
다음에, 도 6에 도시한 바와 같이, 펌프(146)가 R증발기(28)에서 발생한 제상수(除霜水)를 호스(56)와 호스(152)를 통하여 물 통과부(142)의 상부에 공급한다. 공급된 물은 물 통과부(142) 내부의 정수부(144)를 통하여 물 통과부(142)의 저부로부터 흘러나와 물 유지부(148)에 고인다. 상기 물 유지부(148)의 물에 잠겨 있는 급수체(128)는 고인 물을 빨아올린다.
다음에 도 7에 도시한 바와 같이, 산소 저감실(100)에 식품(58)을 수납하면, 식품(58)이 호흡을 실시하여 CO2를 배출한다. 그러면, CO2 센서(135)가 그 CO2를 검출한다. 그 검출신호를 수신한 제어부(70)는 산소 저감 장치(102)의 집전체(122, 124)에 대하여 통전을 개시하거나, 또는 통전하고 있는 전류값을 크게 한다. 상기 산소 저감실(100)의 고내 온도는 칠드실(44)의 고내 온도인 1℃ 보다 높게 설정되도록 되어 있다. 즉, 산소 저감실(100)은 야채실(16)의 내부에 설치되어 있으므로, 야채실(16)의 고내 온도와 동일해지고, 예를 들어 5℃~7℃가 된다. 이에 의해 수납한 야채 등의 식품(58)은 고내 온도가 너무 낮음에 의한 저온 장해를 방지할 수 있다.
다음에, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 산소 저감 용기(106)의 공기가 산소 저감실(100)의 통기구멍(112), 고정부재(134)의 개구부(138)를 거쳐 산소 저감 유닛(115)에 공급되고, 집전체(122, 124)가 통전되어 있으므로, 유입된 공기로부터 산소 저감이 실시되고, 산소 저감실(100)이 제어분위기(CA) 저장실이 된다. 그 결과, 산소 저감 유닛(115)의 애노드층(118)과 캐소드층(120)에서는 다음과 같은 반응이 일어난다.
애노드층…2H2O→02+H++4e-
캐소드층…02+H++4e-→2H2O
상기 반응식을 설명하면, 급수체(128)로부터 발수층(126)을 통과한 수증기를 애노드층(118)에서 전기 분해하여 수소 이온을 만든다. 그리고, 그 수소 이온이 전해질막(116) 내로 이동하여 캐소드층(120)으로 도달하고, 산소 저감실(100)의 내부의 산소와 반응하여 물을 생성한다. 즉, 산소 저감실(100) 내부의 산소를 소비한다. 이에 의해, 산소 저감 용기(106) 내부의 산소 저감이 실시되고 식품(58)을 제어분위기(CA) 저장할 수 있다.
다음에 도 2, 도 5, 도 6에 도시한 바와 같이, 산소 저감 유닛(115)의 애노드층(118)에서 발생한 산소가, 우선 고정부재(132)의 통기구(136)를 통과하고, 그 후에 확산구(150)로부터 확산된다.
여기에서, 발수층(126)은 급수체(128)로부터 애노드층(118)으로 이동하는 물의 이동을 억제하고 수증기만 투과시킨다. 이에 의해, 애노드층(118)으로의 액체(물)의 침입을 방지하고 플러딩(flooding) 현상을 방지할 수 있다.
또한, 캐소드층(120)의 전방에 발수층(130)을 설치하고 있다. 산소 저감실(100) 내의 공기를 산소 저감한 경우 캐소드층(120)에 물이 발생한다. 이 물은 화학반응에 의해 만들어진 순수이다. 상기 생성된 순수는 발수층(130)에 의해 캐소드층(120)에 고이고, 애노드층(118)측보다도 수량이 많아지면, 이 물은 전해질막(116)을 통하여 애노드층(118)으로 되돌아가는 현상이 일어난다. 그 때문에, 순수를 애노드층(118)측으로 공급할 수 있고 급수체(128)로의 물의 공급량을 감소시킬 수 있다.
또한, 제어부(70)는 산소 저감 장치(102)에 의한 산소 저감 동작에서는 산소농도를 10% 이하로 낮추지 않도록 제어하고 있다. 그 이유는 (1) 야채 등의 식품(58)의 보존에는 10%의 산소농도에서도 충분한 효과가 얻어진다. (2) 산소농도를 10% 이하로 하는 데에는 큰 전력 소비가 필요하고 이를 피하기 위함이다. (3) 산소 저감된 공기를 사용자가 만에 하나 호흡해도 위험한 상태를 피하기 위함이다.
다음에, 도 8에 도시한 바와 같이, 야채실(16)의 문(16a)을 전방의 화살표 방향으로 인출하면, 야채용기(48)도 전방으로 이동한다. 그러나, 산소 저감실(100)의 산소 저감 용기(106)는 용기 수납부(104)에 수납된 상태이므로, 산소 저감 상태를 유지하는 구성으로 되어 있다.
다음에, 도 9에 도시한 바와 같이, 산소 저감실(100)의 산소 저감 용기(106)를 전방의 화살표 방향으로 인출하면, 산소 저감 상태가 해제되고 산소 저감 용기(106)에 수납되어 있는 식품(58)을 꺼낼 수 있다.
(8) 제1 실시형태의 변경예 1
상기 제1 실시형태의 변경예 1에 대해서 도 12에 기초하여 설명한다. 제1 실시형태에서는 고정부재(134)와 캐소드층(120)측의 외주만을 수지(156)로 덮고 있었다. 변경예 1에서는 고정부재(132)와 고정부재(134) 사이의 부품과 측면을, 모두 수지(156)에 의해 밀폐하는 구조로 되어 있다. 이에 의해, 다른 부분으로부터의 산소의 유입이 없고, 보다 확실하게 산소 저감 유닛(115)에 의해 산소 저감 용기(106) 내부의 산소를 줄일 수 있다.
(9) 제1 실시형태의 변경예 2
상기 제1 실시형태에서는 집전체(122)와 집전체(124)에 접속한 전선(158, 160)은 케이스(114)를 관통하고 있었지만, 이 부분으로부터는 기체가 출입할 수 없도록 되어 있었다. 그러나, 변경예 2에서는 집전체(122)에 접속된 전선(158)과 집전체(124)에 접속된 전선(160)이 관통하는 부분에 통기구(162, 164)를 설치하는 구조로 하고 있다. 상기 통기구(162, 164)는 전선(158, 160)의 외경보다 크게 하고, 상기 통기구(162, 164)로부터도 산소가 확산될 수 있도록 해도 좋다.
(10) 제2 실시형태
상기 제2 실시형태에서는 플러딩 현상의 발생을 방지하고, 안정된 성능의 제어분위기(CA) 저장을 실시할 수 있는 냉장고 및 산소 저감 장치를 제공한다. 제2 실시형태의 냉장고의 전체 구조는 도 1과 동일하므로 제1 실시형태와 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 제2 실시형태의 산소 저감 장치의 동작은 도 7 내지 도 9를 사용하여 설명한다. 도 14는 제2 실시형태의 냉장고에서 사용되는 산소 저감 장치(102)의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 도 14를 참조하여 제2 실시형태의 산소 저감 장치(102)에 대해서 설명한다. 또한, 도 2와 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하여 중복되는 설명은 생략하고 있다.
산소 저감 장치(102)는 상자형 케이스(114)로 구성되고, 그 내부에는 통기구멍(112)을 향하여 고분자 전해질막(이하, 간단히「전해질막」이라고 함)(116)이 종방향으로 설치되어 있다. 상기 전해질막(116)을 경계로, 케이스(114)의 내부가 전부와 후부로 칸막이 되어 있다. 전해질막(116)의 후부에는 애노드층(118)이 설치되고, 전해질막(116)의 전부에는 캐소드층(120)이 설치되어 있다. 캐소드층(120)은 카본 촉매와 카본 페이퍼를 적층한 것이다. 또한, 애노드층(118)과 캐소드층(120)에는 백금의 촉매가 각각 담지되어 있다. 전해질막(116), 애노드층(118) 및 캐소드층(120)은 핫프레스 등을 사용하여 일체로 접합되어 있다. 애노드층(118)의 후방(물탱크(143)측)에는 제1 집전체(122)가 설치되어 있다. 캐소드층(120)의 전방(통기구멍(112)측)에도 제2 집전체(124)가 설치되어 있다. 두 집전체(122, 124)는 표면에 백금 도금을 실시한 메시 형상의 티탄막이고, 제1 집전체(122)는 애노드층(118)에 플러스 통전을 실시하고, 제2 집전체(124)는 캐소드층(120)에 마이너스 통전을 실시한다.
제1 집전체(122)의 후방에는 발수층(126)을 통하여 물 탱크(143)가 설치되어 있다. 또한, 제2 집전체(124)의 전방에는 발수층(130)이 설치되고, 케이스(114)의 전면에 개구한 개구부(138)와 연결되어 있다. 상기 개구부(138)는 산소 저감실(100)의 통기구멍(112)와 연결되어 있다. 급수부인 물탱크(143)에는 펌프(139)에 의해 물이 공급된다. 펌프(139)는 R증발기(28)로부터 발생한 제상수를 공급하는 것이고, R증발기(28)의 하부에 설치된 물받이부(54)로부터 호스(141)를 통하여 물을 물탱크(143)에 공급한다.
물 조정부인 발수층(126, 130)으로서는 제1 실시형태와 동일하게 고분자 필름을 사용한다. 또한, 산소 저감 장치(102)의 케이스(114)는 단열재에 의해 형성되어 있으므로, 산소 저감 장치(102)의 발열은 야채실(16)내에 영향을 주지 않는다.
(11) 제2 실시형태의 산소 저감 장치(102)의 동작상태
산소 저감 장치(102)의 동작상태에 대해서 도 7~도 9에 기초하여 설명한다.
우선, 도 7에 도시한 바와 같이, 야채실(16)을 냉각하는 경우에는 야채실(16)의 문(16a)이 폐쇄되고, 산소 저감실(100)의 산소 저감 용기(106)가 용기 수납부(104)에 수납되어 있다. 산소 저감 용기(106)가 용기 수납부(104)에 수납되어 있으면, 가스켓(110)에 의해 산소 저감실(100)의 내부는 밀폐 공간이 된다. 산소 저감 장치(102)의 물탱크(143)에는 펌프(139)에 의해 R증발기(28)에서 발생한 제상수가 공급되어 있다. 이 상태에서 제1 및 제2 집전체(122, 124)에 통전을 실시하면 산소 저감이 실시되고 산소 저감실(100)이 제어분위기(CA) 저장실이 된다. 즉, 애노드층(118)과 캐소드층(120)에서는 다음과 같은 반응이 실시된다.
애노드층…2H20→O2+H++4e-
캐소드층…O2+H++4e-→2H2O
상기 반응식을 설명하면, 물탱크(143)로부터 발수층(126)을 통과한 수증기를 애노드층(118)에서 전기 분해하여 수소 이온을 만든다. 그리고, 그 수소 이온이 전해질막(116)내로 이동하여 캐소드층(120)으로 도달하고, 산소 저감실(100)의 내부의 산소와 반응하여 물을 생성한다. 즉, 산소 저감 용기(106) 내부의 산소를 소비한다. 이에 의해, 산소 저감 용기(106) 내부의 산소 저감이 실시되고 식품(58)을 제어분위기(CA) 저장할 수 있다.
여기에서 발수층(126)은 물탱크(143)로부터 애노드층(118)으로의 물의 이동을 억제하고 수증기만 투과시킨다. 이에 의해, 애노드층(118)으로의 액체의 물의 침입을 방지하고, 플러딩 현상을 방지할 수 있다.
또한, 캐소드층(120)의 전방에도 발수층(130)을 설치하고 있다. 산소 저감실(100)을 산소 저감한 경우에 캐소드층(120)에 물이 발생하지만, 이 물은 화학 반응에 의해 만들어진 순수이다. 상기 생성된 순수는 발수층(130)에 의해 캐소드층(120)에 고이고, 애노드층(118)측보다 수량이 많아지면, 이 순수는 전해질막(116)을 통하여 애노드층(118)으로 되돌아가는 현상이 일어난다. 그 때문에, 순수를 애노드층(118)측으로 공급할 수 있고 급수 탱크(128)로의 물의 공급량을 감소시킬 수 있다.
또한, 산소 저감 장치(102)에 의한 산소 저감에서는 산소농도를 10% 이하로 낮추지 않도록 제어하고 있다. 그 이유는 (1) 야채 등의 식품(58)의 보존에는 10%의 산소농도에서도 충분한 효과가 얻어진다. (2) 산소 농도를 10% 이하로 하는 데에는 큰 전력소비가 필요하고, 그것을 피하기 위함이다. (3) 산소 저감된 공기를 사용자가 만에 하나 호흡해도 위험한 상태를 피하기 위함이다. 또한, 도 8과 도 9에 도시한, 산소 저감 용기(106)에 수납되어 있는 식품(58)을 꺼내는 동작은 제1 실시형태와 동일하므로 그 설명은 생략한다.
(12) 제2 실시형태의 변경예 1
변경예 1에서는 펌프(139)로부터 물탱크(143)로 접속하는 호스(141)의 도중에 이온교환수지를 설치한다. 상기한 바와 같이, 애노드층(118)에 공급하는 물은 순수인 것이 바람직하다. 예를 들어, 물탱크(143)에 공급하는 물을 이온교환수지를 통과시켜 사용함으로써, 제상수의 수질에 의한 영향을 제거하는 것이 가능하고, 산소 저감 장치(102)의 열화를 방지할 수 있다.
(13) 제2 실시형태의 변경예 2
상기 제2 실시형태에서는 산소 저감실(100)은 완전한 밀폐공간이었지만, 변경예 2에서는 용기 수납부(104)에 미소한 구멍, 또는 간극으로 이루어진 공기구멍을 설치하는 구조로 한다.
산소 저감 장치(102)의 동작에 의해 산소 저감실(100) 내의 압력변화는 일어나지 않지만, 야채실(16)의 고내 온도에서는 캐소드층(120)에서 물이 생성되므로, 산소 저감실(100) 내가 감압된다. 이 감압을 견디기 위해 용기 수납부(104)에 리브 등의 보강수단이 필요해지지만, 공기구멍을 설치함으로써 공기구멍으로부터 공기가 산소 저감실(100)의 내부에 들어가 감압을 방지할 수 있다.
또한, 유입되는 공기중의 산소는 공기중의 21%에 지나지 않으므로, 산소 저감 속도가 20% 저하될 뿐이므로 보강하는 것보다 설계가 간단해진다. 특히, 냉장고(10)의 경우, 리브 등에 의한 보강은 식품수납공간의 유효용적이 감소되므로, 리브 등을 설치하지 않는 편이 이점이 크다.
(14) 제2 실시형태의 변경예 3
변경예 3에서는 산소 저감실(100)의 내부의 온도를 칠드실(44)의 온도 이상으로 설정하는 것으로 한다. 칠드실(44)은 통상 +1℃ 정도로 고내 온도가 제어되고, 육류나 어류를 냉동하지 않고 장기 보존할 수 있다. 그러나, 산소 저감 보존은 육류나 붉은 생선과 같은 식품에는 적합하지 않으므로, 고내 온도가 높은 쪽이 에너지 절감의 효과가 있다. 또한, 육류나 붉은 생선을 산소 저감 보존하면 메트화(메트미오글로빈(Metmyoglobin)의 생성)의 영향에 의해 적갈색으로 변색되고, 외관의 선도가 저하된다. 이에 대하여, 야채 등은 산소 저감함으로써 호흡을 억제할 수 있으므로 효과가 나타나기 쉽다. 한편, 야채 중에는 칠드실(44)의 온도에서는 온도가 너무 낮아 저온장해를 일으키는 야채도 있으므로, 산소 저감실(100)의 내부의 고내 온도를 칠드실(44)보다 높은 온도로 설정하도록 제어한다.
(15) 제2 실시형태의 변경예 4
상기 제2 실시형태에서는 발수층(126, 130)으로서 고분자 필름을 사용했다. 변경예 4에서는 고분자 필름을 대신하여 애노드층(118) 및 캐소드층(120)에 발수성의 표면처리를 실시하여 발수층을 설치해도 좋다.
(16) 제2 실시형태의 변경예 5
상기 제2 실시형태에서는 애노드층(118)에 수증기를 공급하는 급수부로서 물탱크(143)를 설치했다. 변경예 5에서는 흡수성이 있는 직물이나 부직포를 발수층(126)에 접촉시키고, 상기 직물이나 부직포로부터 증발하는 수증기를 애노드층(118)에 공급하는 구조로 해도 좋다.
또한, 물탱크(143)의 내부에 스펀지를 충전하고, 상기 스펀지가 발수층(126)에 접촉하도록 배치해도 좋다. 이 경우에도 스펀지에 의해 흡수되어 있는 물을, 발수층(126)을 통하여 애노드층(118)에 공급할 수 있다. 또한, 스펀지에 한정되지 않고 흡수재이면 사용할 수 있다.
(17) 실시형태의 효과
제1 및 제2 실시형태에서는 이하의 효과를 갖고 있다.
즉, 산소 저감 장치(102)의 케이스(114)가 단열성을 가지므로, 산소 저감 유닛(115)에서 발생한 열이 야채실(16)에 전달되지 않는다. 그 때문에, 야채실(16)의 고내 온도를 높이지 않는다.
또한, 급수체(128) 또는 물탱크(143)에 접하여 발수층(126)을 설치함으로써, 발수층(126)은 급수체(128) 또는 물탱크(143)로부터 애노드층(118)로의 물의 침입을 방지하고, 수증기만 투과시킬 수 있으므로 플러딩 현상을 방지할 수 있다.
또한, 발수층(126, 130)으로서 고분자 필름을 사용하고 있으므로 공급하는 물에 미네랄 등의 불순물이 있었다고 해도 이들을 차단하고, 전해질막(116)을 열화시키는 현상도 방지할 수 있다. 또한, 고분자 필름이면, 발수성능에 열화가 없고 장수명을 얻을 수 있다.
또한, 제2 집전체(124)에 접하여 발수층(130)을 설치함으로써 캐소드층(120)에서 발생한 물이 애노드층(118)으로 흐른다. 이에 의해, 순수를 애노드층(118)으로 공급할 수 있고 급수체(128) 또는 물탱크(143)로부터의 물의 공급량을 감소시킬 수 있다. 또한, 발수층(126)은 캐소드층(120)에서 발생한 물이 산소 저감실(100) 내로 되돌아가는 것을 방지한다. 따라서, 산소 저감실(100)의 내부에서 결로를 발생시키는 일도 없으므로, 식품(58)의 부식을 촉진하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 물 유지부(148) 또는 물탱크(143)에는 R증발기(28)로부터 발생한 제상수를 모아 사용하고 있으므로, 사용자가 일정한 주기로 물을 넣는 것이 불필요하다. 즉, 물 유지부(148) 또는 물탱크(143)에는 R증발기(28)로부터 발생한 제상수가 보급되는 점에서, 산소 저감 장치(102)의 열화를 촉진시키지 않는다. 즉, 산소 저감 장치(102)의 열화를 고려하면, 공급하는 액체는 순수에 가까운 쪽이 좋고, 어느 가정에서도 입수할 수 있는 수돗물에서는 염소나 미네랄(mineral)이 열화를 촉진시킨다. 이에 대하여, 제상수는 수증기가 냉각되어 생긴 물이고, R증발기(28)상에서 약간의 금속 성분의 용해가 있지만, 수돗물에 비하여 불순물이 적으므로, 산소 저감 장치(102)의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 제상수를 산소 저감 장치(102)에 공급함으로써 기계실(22)에 설치되어 있는 증발접시에 인도되어 열로 수증기가 되어 방출되는 양을 감소시킬 수 있다.
또한, 산소 저감실(100)이 야채실(16)의 내부에 고정되고, 상기 고정된 산소 저감실(100)의 배면에 산소 저감 장치(102)가 고정되어 있다. 그 때문에, 야채실(16)의 문(16a)이 개방되어도 산소 저감실(100)은 닫힌 채이다. 그리고, 산소 저감 상태에서 보존된 식품(58)을 꺼낼 때에는, 문(108)을 개방함으로써 산소 저감 용기(106) 내의 식품(58)을 꺼낼 수 있다. 이와 같은 구조로 함으로써 산소 저감 장치(102)의 집전체(122, 124)에 접속되는 전기배선, 호스(152, 154)를 이동시킬 필요가 없다. 또한, 산소 저감 장치(102)와 산소 저감실(100)의 기밀 시일 구조를 간소화할 수 있어, 설계의 자유도가 증가한다.
또한 제1 실시형태에서는 이하의 효과를 갖고 있다.
즉, 확산구(150)는 케이스(114)의 배면 하부에 설치되어 있으므로 전기분해에 의해 발생한 열은 유닛 수납부(140)의 상부에 모이고, 하부에 있는 확산구(150)로부터 열이 외부로 전달되지 않는다. 또한, 산소는 분자량 32의 분자이고 공기보다 무거워 아래 방향으로 확산되는 것이 예측되므로, 통기구(136)와 확산구(150)를 산소 저감 장치(102)의 하부에 설치하는 것이 효율적이 된다.
또한, 단열성을 갖는 케이스(114)에 산소 저감 유닛(115)이 둘러싸여 있으므로, 케이스(114) 내부는 전기분해의 열에 의해 따뜻하여 급수체(128)에서 빨아올려진 물이 증발하기 쉬우며, 안정적인 수소 이온의 공급이 가능해진다.
또한, 케이스(114)의 내부에 물 유지부(148)를 갖고 있으므로, 물을 모으기 위한 특별한 부품이나 공간이 불필요해진다.
또한, 캐소드층(120)의 외주측면과 고정부재(134)의 면이 수지(156)에 의해 밀폐되어 있으므로, 산소 저감 용기(106)로부터의 공기를 통기구멍(112), 개구부(138)를 거쳐 산소 저감 유닛(115)에 공급하고, 그 공기중에서 산소만을 물로 교환할 수 있다.
또한, 고정부재(132)와 고정부재(134) 사이에 전해질막(116), 애노드층(118), 캐소드층(120), 집전체(122, 124), 발수층(126, 130)이 끼워져 있으므로, 이들 부재를 일체로 고정할 수 있다. 각 부재는 얇은 층이지만, 양측이 고정부재(132, 134) 사이에 끼워져 있으므로, 휘어짐이 발생하지 않고 각 부재의 균일한 접촉을 확보할 수 있다. 특히, 고정부재(132)와 고정부재(134)는 각 부재에 닿는 부분의 강성이 강하여 각 부재의 휘어짐을 방지할 수 있다. 그 때문에, 접촉면적을 균일하게 확보할 수 있다.
또한, 캐소드층(120)측의 고정부재(134)의 개구부(138)는 단책형상이므로 캐소드층(124)를 억압하는 강도는 그대로 유지할 수 있고, 또한 산소가 통과하는 개구면적을 확보할 수 있다.
또한, 물 통과부(142)의 내부에 이온교환수지의 정수부(144)를 설치하고 있으므로, 급수체(128)에 공급하는 물은 제상수의 수질에 의한 영향을 제거할 수 있고, 산소 저감 장치(102)의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 산소 저감실(100)의 고내 온도가 칠드실(44)의 고내 온도 이상이 되도록, 산소 저감실(100)은 야채실(16)의 내부에 설치되어 있다. 그 때문에, 산소 저감실의 고내 온도는 5℃~7℃가 되고, 산소 저감실(100)에 수납된 야채 등의 식품(58)이 저온 장해를 일으키지 않는다. 한편, 칠트실(44)은 통상 1℃ 정도로 고내 온도가 제어되고, 육류나 어류를 냉동하지 않고 장기 보존할 수 있다.
또한, 밀폐된 산소 저감실(100) 내에 수납한 식품(58)이 호흡을 실시하여 CO2를 배출하면 CO2 센서(135)가 그 CO2를 검출한다. 그리고, 그 검출신호를 수신하는 제어부(70)는 집전체(122, 124)에 대하여 통전을 개시하거나 또는 통전하고 있는 전류값을 크게 한다. 이와 같은 제어부(70)의 제어에 의해 산소 저감실(100)에 식품(58)을 수납할 때까지는 불필요한 전력을 사용하지 않으므로 절전할 수 있다.
(18) 기타
본 발명의 몇 가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것이고 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다. 이들 신규의 실시형태는 그 밖의 여러가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지의 생략, 치환, 변경을 실시할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함되고 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
10: 냉장고 14: 냉장실
16: 야채실 28: R증발기
44: 칠드실 48: 야채용기
70: 제어부 100: 산소 저감실
102: 산소 저감 장치 104: 용기 수납부
106: 산소 저감 용기 108: 문
114: 케이스 115: 산소 저감 유닛
116: 전해질막 118: 애노드층
120: 캐소드층 122, 124: 집전체
126, 130: 발수층 128: 급수체
132, 134: 고정부재 136: 통기구
138: 개구부 140: 유닛 수납부
156: 수지 158, 160: 전선
162, 164: 통기구

Claims (16)

  1. 산소 저감실과, 상기 산소 저감실의 산소를 감소시키는 산소 저감 장치를 구비하는 냉장고에 있어서,
    상기 산소 저감 장치는 단열성의 케이스 내부에,
    고분자 전해질막,
    상기 고분자 전해질막의 한쪽 면에 설치된 애노드층,
    상기 고분자 전해질막의 다른쪽 면에 설치되고 상기 산소 저감실로 연결되는 캐소드층,
    상기 애노드층에 통전하는 제1 집전체,
    상기 캐소드층에 통전하는 제2 집전체, 및
    상기 애노드층측에 설치된 급수체를 구비하는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산소 저감실은 야채실에 설치된 밀폐 가능한 식품의 수납부인 냉장고.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단열성 케이스는 상기 산소 저감 장치에서 발생하는 산소를 확산시키는 확산구를 구비하는 냉장고.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 확산구는 상기 고분자 전해질막의 높이 위치보다 하방에 개구되어 있는 냉장고.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 두 집전체에 각각 통전하기 위한 전선이 상기 케이스를 각각 관통하고,
    상기 각 관통하는 부분에 상기 전선의 외경보다 큰 통기구가 설치되어 있는 냉장고.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단열성 케이스 내부에 상기 급수체의 단부를 잠기게 하기 위한 물을 모으는 물 유지부를 구비하는 냉장고.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 물 유지부에는 냉장용 증발기로부터 발생한 제상수를 공급하는 냉장고.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제상수를 이온교환수지를 통하여 상기 물 유지부에 공급하는 냉장고.
  9. 단열성의 케이스 내부에,
    고분자 전해질막,
    상기 고분자 전해질막의 한쪽에 설치된 애노드층,
    상기 고분자 전해질막의 다른쪽에 설치되고 산소 저감실로 연결되는 캐소드층,
    상기 애노드층에 통전하는 제1 집전체,
    상기 캐소드층에 통전하는 제2 집전체,
    상기 애노드층측에 설치된 물의 급수부, 및
    상기 애노드층과 상기 급수부 사이에 설치되고 상기 급수부로부터 상기 애노드층으로의 물의 이동을 억제하는 제1 물 조정부를 구비하는 산소 저감 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 캐소드층과 상기 산소 저감실 사이에 설치되고 상기 캐소드층으로부터 상기 산소 저감실로의 물의 이동을 억제하는 제2 물 조정부를 추가로 구비하는 산소 저감 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 물 조정부는 수증기만 이동시키고, 물을 이동시키지 않는 발수층인 산소 저감 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 발수층은 고분자 필름인 산소 저감 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    냉장용 증발기로부터 발생한 제상수를 상기 급수부에 공급하는 산소 저감 장치.
  14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 물을 이온교환수지를 통하여 상기 급수부에 물을 공급하는 산소 저감 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 산소 저감실에 공기 구멍을 설치한 산소 저감 장치.
  16. 제 9 항에 기재된 상기 산소 저감 장치가 야채실의 캐비넷 내부에 고정되어 있는 냉장고.
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