(57)【要約】【課題】外気が食品保存領域の内部に直接流入することなく効率良く二酸化炭素の濃度を高めることができる食品保存庫を提供する。【解決手段】内部に略密閉状態の食品保存領域３を規定する箱体４と、箱体４の内部へ、箱体４の外気から二酸化炭素のみを選択的に透過させる二酸化炭素分離膜５と、箱体４の内部の気体を箱体４の外部へ排出し、箱体４の内部の気圧を下げる気圧制御機構６とを備えた。これにより、外気が食品保存領域の内部に直接流入することなく、効率良く食品保存領域の内部の二酸化炭素の濃度を高めることができる。【選択図】図３
2010246475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉部および収容部を有し、内部に略密閉状態の食品保存領域を規定する箱体と、
前記開閉部または前記収容部に設けられ、前記箱体の内部へ、前記箱体の外部の空気から二酸化炭素のみを選択的に透過させる二酸化炭素分離膜と、
前記開閉部または前記収容部に設けられ、前記箱体の内部の気体を前記箱体の外部へ排出し、前記箱体の内部の気圧を下げる気圧制御機構と、
を備える、食品保存庫。
【請求項２】
前記食品保存領域の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサと、
前記二酸化炭素濃度センサの検出値または予め設定しておいた時間間隔により前記気圧制御機構を駆動させる制御装置と、
をさらに備える、請求項１に記載の食品保存庫。
【請求項３】
開閉部および収容部を有し、内部に略密閉状態の食品保存領域を規定する箱体と、
内部に略密閉状態の二酸化炭素蓄積領域を規定する気体排出ユニットと、
前記気体排出ユニットに設けられ、前記気体排出ユニットの内部へ、前記箱体および前記気体排出ユニットの外部の空気から二酸化炭素のみを選択的に透過させる二酸化炭素分離膜と、
前記気体排出ユニットに設けられ、前記気体排出ユニットの内部の気体を前記箱体および前記気体排出ユニットの外部へ排出し、前記気体排出ユニットの内部の気圧を下げる第１の気圧制御機構と、
前記二酸化炭素蓄積領域から前記食品保存領域を連通する気体排出口と、
前記気体排出口を開閉する第１の制御装置と、
を備える、食品保存庫。
【請求項４】
前記箱体は、前記食品保存領域を略密閉状態の２以上の個別食品保存領域に規定する仕切壁を有し、
前記個別食品保存領域のそれぞれには、前記二酸化炭素蓄積領域から前記個別食品保存領域を連通する前記気体排出口が設けられ、
前記第１の制御装置は、前記気体排出口をそれぞれ開閉する、
請求項３に記載の食品保存庫。
【請求項５】
内部に略密閉状態の酸素蓄積領域を規定し、前記二酸化炭素蓄積領域から前記酸素蓄積領域を連通する連通部を有し、前記連通部に前記二酸化炭素分離膜が設けられる酸素吸引ユニットと、
前記気体排出ユニットと前記酸素吸引ユニットとの間に設けられ、前記酸素吸引ユニットの内部へ、前記気体排出ユニットの内部の空気から酸素のみを選択的に透過させる酸素分離器と、
前記酸素吸引ユニットに設けられ、前記酸素吸引ユニットの内部の気体を前記箱体、前記気体排出ユニットおよび前記酸素吸引ユニットの外部へ排出し、前記酸素吸引ユニットの内部の気圧を、前記気体排出ユニットの内部の気圧より低く下げる第２の気圧制御機構と、
をさらに備える、請求項３または４に記載の食品保存庫。
【請求項６】
前記酸素分離器は、微多孔性の支持体の表面にポリジメチルシロキサンまたはブチルゴムを修飾させた酸素分離膜である、請求項５に記載の食品保存庫。
【請求項７】
前記食品保存領域の二酸化炭素濃度を検出する第１の二酸化炭素濃度センサをさらに備え、
前記第１の制御装置は、前記第１の二酸化炭素濃度センサの検出値または予め設定しておいた時間間隔により前記気体排出口を開閉する、
請求項３から６のいずれかに記載の食品保存庫。
【請求項８】
前記二酸化炭素蓄積領域の二酸化炭素濃度を検出する第２の二酸化炭素濃度センサと、
前記第２の二酸化炭素濃度センサの検出値または予め設定しておいた時間間隔により前記第１の気圧制御機構を駆動させる第２の制御装置と、
をさらに備える、請求項３から７のいずれかに記載の食品保存庫。
【請求項９】
前記酸素蓄積領域の二酸化炭素濃度を検出する第３の二酸化炭素濃度センサと、
前記第３の二酸化炭素濃度センサの検出値または予め設定しておいた時間間隔により前記第２の気圧制御機構を駆動させる第３の制御装置と、
をさらに備える、請求項５から８のいずれかに記載の食品保存庫。
【請求項１０】
前記二酸化炭素分離膜の前記二酸化炭素の透過方向における厚さまたは前記二酸化炭素分離膜の表面積を調整することにより、前記二酸化炭素分離膜の二酸化炭素透過性能を設定する、請求項１から９のいずれかに記載の食品保存庫。
【請求項１１】
前記二酸化炭素分離膜に対する気圧を調整することにより、前記二酸化炭素分離膜の二酸化炭素透過性能を設定する、請求項１から１０のいずれかに記載の食品保存庫。
【請求項１２】
前記箱体の内部に空気循環機構をさらに備える、請求項１から１１のいずれかに記載の食品保管庫。
【請求項１３】
前記二酸化炭素分離膜は、微多孔性の支持体の表面にポリアミドアミン系デンドリマを修飾させた二酸化炭素分離膜である、請求項１から１２のいずれかに記載の食品保存庫。
【請求項１４】
前記二酸化炭素分離膜は、中空糸膜束にポリアミドアミン系デンドリマを修飾させた二酸化炭素分離膜である、請求項１から１３のいずれかに記載の食品保存庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野菜や青果などの食品を保存する食品保存庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
青果などを新鮮な状態に長く保つ方法として、ＣＡ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）貯蔵が知られている。ＣＡ貯蔵とは、青果などを保存する雰囲気の二酸化炭素の濃度を高めつつ酸素濃度を下げることにより青果などの呼吸を抑制し、青果などの腐敗を防止するという貯蔵方法である。
【０００３】
ここで、酸素は青果などを新鮮な状態に保つための気体として必須の気体であるが、青果などの成熟や腐敗の進行にも深く関与している。このため、青果などを保存した食品保存庫の内部の酸素を不活性ガス、すなわち二酸化炭素で置換することにより、青果などの成熟や腐敗を抑制することができる。
【０００４】
ＣＡ貯蔵の研究は、１９２０年後半〜１９３０年前半にイギリスでスタートしたと言われている。当時のＣＡ貯蔵は、二酸化炭素が発芽を抑える働きを有しているという知見を基に、ケンブリッジ大学低温研究所のキッド博士と、国立デイットン研究所のウエスト博士とが、気体雰囲気を調整した貯蔵（通称「ガス貯蔵」と呼ばれている）を確立することをテーマに行なった。
【０００５】
上記の両博士らのガス貯蔵に関する研究報告によると、リンゴを０℃で保存することにより、室温で保存するときの約１０分の１程度までリンゴの呼吸量を減少させることができるのに対し、ガス濃度を調整しても、大気下でのリンゴの呼吸量と比べて２分の１程度しかリンゴの呼吸量を減少させることができないということが示されている。すなわち、保存期間を永らえるという観点では、低温貯蔵がガス貯蔵よりも適していることが明らかとなった。
【０００６】
このようにＣＡ貯蔵の保存効果は、低温貯蔵ほどの保存効果が得られないものの、低温貯蔵とＣＡ貯蔵とを併用することにより、さらなる長期の保存効果を得ることが期待される。そのためＣＡ貯蔵に関する研究は、上述の研究に留まることなく現在に至るまでさらに進められてきた。
【０００７】
現在、ＣＡ貯蔵の方式としては、簡易ＣＡ方式、Ｓｕｌｚｅｒ方式、Ａｒｃａｇｅｎ方式、および窒素発生器を用いたフラッシング法等がある。上記のいずれのＣＡ貯蔵の方式を用いるにしても、酸素を２〜５％程度の比較的低濃度にしつつ、二酸化炭素を２〜１０％程度と比較的高濃度にすることにより、気体組成をコントロールすることが重要となる。
【０００８】
上記のようなＣＡ貯蔵を適用したものとして、以下の特許文献が挙げられる。特許文献１には、外気を野菜保存容器内に導入し、青果などの呼吸作用により発生した老化空気を排出するときに、二酸化炭素分離膜を用いて二酸化炭素を選択的に分離し、再び外気と二酸化炭素からなる混合気体として野菜保存容器内に導入するという技術が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に示される野菜保存庫に用いられる分離膜は、常圧かつ低温の使用条件において、二酸化炭素を分離する能力が不足していた。このため、分離膜で隔てられた空間のうちの一方に大きな圧力差を付加することにより二酸化炭素を分離する必要があり、結果として余分なエネルギーを要するという問題があった。
【００１０】
そこで、上記の問題を解決する試みとして、特許文献２には、外気を野菜保存容器内に導入し、気体分離膜により分断された２つの空間のうちの一方の空間に吸引ブロワーを設け、老化した空気から二酸化炭素を分離する方法が開示されている。このように吸引ブロワーを設けることにより、２つの空間の圧力差を付加することなく、二酸化炭素を分離することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１-１０２２８２号公報
【特許文献２】特開平３-２３２４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に示される食品保存庫では、外気が食品保存庫に直接流入するため（特許文献１の図１および特許文献２の図１参照）、酸素濃度が上昇しやすく、且つ二酸化炭素の濃度が低下しやすい。このため、青果などの成熟や腐敗を抑制するためには、さらに余分なエネルギーを要するという問題があった。
【００１３】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、外気が食品保存領域の内部に直接流入することなく、効率良く食品保存領域の内部の二酸化炭素の濃度を高めることができる食品保存庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の食品保存庫のある局面に従えば、開閉部および収容部を有し、内部に略密閉状態の食品保存領域を規定する箱体と、開閉部または収容部に設けられ、箱体の内部へ、箱体の外部の空気から二酸化炭素のみを選択的に透過させる二酸化炭素分離膜と、開閉部または収容部に設けられ、箱体の内部の気体を箱体の外部へ排出し、箱体の内部の気圧を下げる気圧制御機構と、を備えている。
【００１５】
上記発明の他の形態においては、食品保存領域の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサと、二酸化炭素濃度センサの検出値または予め設定しておいた時間間隔により気圧制御機構を駆動させる制御装置と、をさらに備えている。
【００１６】
この発明の食品保存庫の別の局面に従えば、開閉部および収容部を有し、内部に略密閉状態の食品保存領域を規定する箱体と、内部に略密閉状態の二酸化炭素蓄積領域を規定する気体排出ユニットと、気体排出ユニットに設けられ、気体排出ユニットの内部へ、箱体および気体排出ユニットの外部の空気から二酸化炭素のみを選択的に透過させる二酸化炭素分離膜と、気体排出ユニットに設けられ、気体排出ユニットの内部の気体を箱体および気体排出ユニットの外部へ排出し、気体排出ユニットの内部の気圧を下げる第１の気圧制御機構と、二酸化炭素蓄積領域から食品保存領域を連通する気体排出口と、気体排出口を開閉する第１の制御装置と、を備えている。
【００１７】
上記発明の他の形態においては、箱体は、食品保存領域を略密閉状態の２以上の個別食品保存領域に規定する仕切壁を有し、個別食品保存領域のそれぞれには、二酸化炭素蓄積領域から個別食品保存領域を連通する気体排出口が設けられ、第１の制御装置は、気体排出口をそれぞれ開閉している。
【００１８】
上記発明の他の形態においては、内部に略密閉状態の酸素蓄積領域を規定し、二酸化炭素蓄積領域から酸素蓄積領域を連通する連通部を有し、連通部に二酸化炭素分離膜が設けられる酸素吸引ユニットと、気体排出ユニットと酸素吸引ユニットとの間に設けられ、酸素吸引ユニットの内部へ、気体排出ユニットの内部の空気から酸素のみを選択的に透過させる酸素分離器と、酸素吸引ユニットに設けられ、酸素吸引ユニットの内部の気体を箱体、気体排出ユニットおよび酸素吸引ユニットの外部へ排出し、酸素吸引ユニットの内部の気圧を、気体排出ユニットの内部の気圧より低く下げる第２の気圧制御機構と、をさらに備えている。
【００１９】
上記発明の他の形態においては、酸素分離器は、微多孔性の支持体の表面にポリジメチルシロキサンまたはブチルゴムを修飾させた酸素分離膜となっている。
【００２０】
上記発明の他の形態においては、食品保存領域の二酸化炭素濃度を検出する第１の二酸化炭素濃度センサをさらに備え、第１の制御装置は、第１の二酸化炭素濃度センサの検出値または予め設定しておいた時間間隔により気体排出口を開閉している。
【００２１】
上記発明の他の形態においては、二酸化炭素蓄積領域の二酸化炭素濃度を検出する第２の二酸化炭素濃度センサと、第２の二酸化炭素濃度センサの検出値または予め設定しておいた時間間隔により第１の気圧制御機構を駆動させる第２の制御装置と、をさらに備えている。
【００２２】
上記発明の他の形態においては、酸素蓄積領域の二酸化炭素濃度を検出する第３の二酸化炭素濃度センサと、第３の二酸化炭素濃度センサの検出値または予め設定しておいた時間間隔により第２の気圧制御機構を駆動させる第３の制御装置と、をさらに備えている。
【００２３】
上記発明の他の形態においては、二酸化炭素分離膜の二酸化炭素の透過方向における厚さまたは二酸化炭素分離膜の表面積を調整することにより、二酸化炭素分離膜の二酸化炭素透過性能を設定している。
【００２４】
上記発明の他の形態においては、二酸化炭素分離膜に対する気圧を調整することにより、二酸化炭素分離膜の二酸化炭素透過性能を設定している。
【００２５】
上記発明の他の形態においては、箱体の内部に空気循環機構をさらに備えている。
【００２６】
上記発明の他の形態においては、二酸化炭素分離膜は、微多孔性の支持体の表面にポリアミドアミン系デンドリマを修飾させた二酸化炭素分離膜となっている。
【００２７】
上記発明の他の形態においては、二酸化炭素分離膜は、中空糸膜束にポリアミドアミン系デンドリマを修飾させた二酸化炭素分離膜となっている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、上記の構成により、外気が食品保存領域の内部に直接流入することなく、効率良く食品保存領域の内部の二酸化炭素の濃度を高めることができる食品保存庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１における食品保存庫の構成を示す図である。
【図２】図１におけるＩＩ-ＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図３】実施の形態１における食品保存庫の他の構成を示す斜視図である。
【図４】図３におけるＩＶ-ＩＶ線に関する矢視断面図である。
【図５】本発明の二酸化炭素分離膜として用いられる、微多孔性の支持体の表面にポリアミドアミン系デンドリマを修飾させた二酸化炭素分離膜を示す模式図である。
【図６】本発明の二酸化炭素分離膜として用いられる、中空糸膜束にポリアミドアミン系デンドリマを修飾させた二酸化炭素分離膜を示す模式図である。
【図７】実施の形態１における食品保存庫に管路を追加した縦断面図である。
【図８】実施の形態２における食品保存庫の構成を示す斜視図である。
【図９】図８におけるＩＸ-ＩＸ線に関する矢視断面図である。
【図１０】実施の形態２における他の箱体が採用された食品保存庫の構成を示す斜視図である。
【図１１】図１０におけるＸＩ-ＸＩ線に関する矢視断面図である。
【図１２】実施の形態３における食品保存庫の構成を示す斜視図である。
【図１３】図１２におけるＸＩＩＩ-ＸＩＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図１４】実施の形態３において、中空糸膜束にポリアミドアミン系デンドリマを修飾させた二酸化炭素分離膜と、中空糸膜束にポリジメチルシロキサンまたはブチルゴムを修飾させた酸素分離膜とを直列に結合させて用いるものを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明に基づいた各実施の形態における食品保存庫について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００３１】
（実施の形態１）
（構成）
図１および図２を参照して、実施の形態１に係る食品保存庫について説明する。食品保存庫は箱体４を備えており、この箱体４は食品などを出し入れするための開閉部１、および食品などを収容するための収容部２を有している。箱体４は、内部に略密閉状態の食品保存領域３を規定している。
【００３２】
収容部２には、箱体４の内部へ、箱体４の外部の空気５２から二酸化炭素５３のみを選択的に透過させる二酸化炭素分離膜５が設けられている。すなわち、二酸化炭素分離膜５は食品保存領域３と箱体４の外部の空気５２との間に設けられている。
【００３３】
また、収容部２には、箱体４の内部の気体５１を箱体４の外部へ排出し、箱体４の内部の気圧を下げる気圧制御機構６が設けられている。すなわち、気圧制御機構６は食品保存領域３と箱体４の外部の空気５２との間に設けられている。なお、この気圧制御機構６には減圧ポンプやファンなどを用いることができる。
【００３４】
（作用・効果）
上述の構成により、食品保存庫の使用者は、開閉部１を開くことでさまざまな青果を箱体４の内部、すなわち食品保存領域３に収容することができる。食品保存領域３に収容された青果などは、呼吸作用により食品保存領域３の二酸化炭素を減少させ、同時に酸素を増加させる。なお、この状態が続くと青果などの成熟や腐敗が進行する。
【００３５】
ここで、気圧制御機構６は箱体４の内部の気体５１を箱体４の外部へ気体５０として排出している。より具体的には、気圧制御機構６は、青果などの呼吸作用により減少した二酸化炭素、増加した酸素、そしてもともと存在していた窒素などの気体５１を、箱体４の内部から箱体４の外部へ気体５０として排出している。このため、箱体４の内部の気圧は箱体４の外部に比べて低く、箱体４の内部の気圧と箱体４の外部の気圧との間に分圧差が生じている。
【００３６】
このとき、二酸化炭素分離膜５を挟んでこの分圧差を平衡状態にしようとする力が生じるため、箱体４の外部の空気５２は二酸化炭素分離膜５を通過して箱体４の内部へ進入しようとする。二酸化炭素分離膜５は二酸化炭素のみを選択的に透過させるため、二酸化炭素５３のみが箱体４の内部に進入することができる。したがって、箱体４の食品保存領域３の内部には直接外気が流入しないため、二酸化炭素の濃度を効率良く高めることが可能となり、結果として青果などの新鮮な状態をより長く保つことができる。
【００３７】
（実施の形態１に関する他の構成）
上述において、二酸化炭素分離膜５を箱体４の収容部２に設けたが、二酸化炭素分離膜５を箱体４の開閉部１に設けても良い。また、気圧制御機構６は箱体４の収容部２に設けたが、気圧制御機構６を箱体４の開閉部１に設けても良い。この構成により、開閉部１を閉じた状態で箱体４の内部に略密閉状態の食品保存領域３が規定されることで、上述したものと同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
また、図３および図４を参照して、箱体４の収容部２の内側に、収容部２により左右方向に移動自在に支持される収容箱２Ａを設けても良い。収容箱２Ａと開閉部１とを固定し、開閉部１の左右方向（図４）の移動に伴って収容箱２Ａが移動するようにする。この構成により、食品保存庫の使用者は青果などの出し入れを容易に行なうことが可能となる。
【００３９】
また、図５を参照して、二酸化炭素分離膜５は、微多孔性の支持体４０の表面にポリアミドアミン系デンドリマ４１を修飾させた二酸化炭素分離膜であると良い。この修飾の方法は、たとえばポリアミドアミン系デンドリマのペンタン溶媒を微多孔性の支持体に塗布することでよい。このような二酸化炭素分離膜を用いることで、二酸化炭素がポリアミドアミン系デンドリマ中のアミノ基に引き寄せられることになり、二酸化炭素分離膜５による二酸化炭素の選択性を高めることができる。
【００４０】
ここで、１トンの二酸化炭素を分離するために必要なエネルギー（ＧＪ／ｔｏｎ−ＣＯ２）は、ポリアミドアミン系デンドリマによる高分子膜分離が０．７である。一方、他の物理吸着剤は３．１〜６．５、物理吸収剤は１．７、化学吸収剤は２．９〜４．０である。したがって、ポリアミドアミン系デンドリマを本発明の二酸化炭素分離膜５として用いることにより、二酸化炭素の濃度をより効率良く高めることが可能となり、結果として青果などの新鮮な状態を長く保つことができる。なお、二酸化炭素分離膜５の形状は平面状の膜に限らず、二酸化炭素透過性能を向上させるという観点から、筒状であっても、波状であってもよい。
【００４１】
また、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素の透過方向における厚さまたは二酸化炭素分離膜５の表面積を調整することにより、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素透過性能を設定すると良い。特に、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素の透過方向における厚さを１０μｍ以上５００μｍ以下、二酸化炭素分離膜５の表面積を０．１ｃｍ２以上１００ｃｍ２以下とすることが良く、この範囲において、所望の二酸化炭素透過性能に設定することができる。
【００４２】
また、二酸化炭素分離膜５に対する気圧を調整することにより、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素透過性能を設定しても良い。特に、二酸化炭素分離膜５に対する気圧は、１ｈＰａ以上１００ｈＰａ以下が良い。また、より好ましくは、二酸化炭素分離膜５に対する気圧は、５ｈＰａ以上１００ｈＰａ以下が良い。この範囲において、所望の二酸化炭素透過性能に設定することができる。
【００４３】
ここで、長期保存に適した二酸化炭素濃度は食品ごとに異なり、リンゴは３％、ニンジンは５〜８％、カキは８％、ジャガイモは２〜３％、ハクサイは６〜９％として知られている。したがって、上述の構成により、所望の二酸化炭素透過性能に設定し、各種野菜や青果に応じた最適な二酸化炭素濃度の雰囲気を作り出すことができる。結果として、新鮮な状態を長く保つことが可能となり、特に、業務用などの食品保存庫など１種類の野菜や青果などを収容する場合に有用である。
【００４４】
また、図６を参照して、二酸化炭素分離膜５は、中空糸膜束４２にポリアミドアミン系デンドリマ４１を修飾させた二酸化炭素分離膜であると良い。このような二酸化炭素分離膜を用いることで、気体が進入するときの圧力を損失することなく、膜の表面積を増加させることができ、分離できる二酸化炭素の体積を増加させることができる。結果として、効率良く二酸化炭素の濃度を高めることができる。なお、中空糸膜束は、たとえばポリイミド膜、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）膜を用いると良い。
【００４５】
また、図７を参照して、箱体４から排出された気体５０を二酸化炭素分離膜５の方向へ案内し、排出された気体５０と二酸化炭素分離膜５へ進入しようとする空気５２とを混合させるための管路４Ａを設けると良い。気圧制御機構６を連続的に稼動すると、箱体４から排出された気体５０にも二酸化炭素を多く含む場合がある。この構成により、箱体４から排出された気体５０と空気５２とを混合させることで、二酸化炭素を再び二酸化炭素分離膜５を介して食品保存領域３に取り込むことができるので、二酸化炭素の濃度をより効率良く高めることが可能となる。
【００４６】
また、食品保存領域３の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ７と、この二酸化炭素濃度センサ７の検出値または予め設定しておいた時間間隔により気圧制御機構６を駆動させる制御装置８とを備えていると良い。ここで、この二酸化炭素濃度センサ７は微量の二酸化炭素を高精度で検出することができるという観点から、非分散型の赤外分光型センサを用いると良い。
【００４７】
この構成により、気圧制御機構６を必要なときにのみ駆動させることが可能となり、食品保存庫の消費エネルギーを低くすることができる。すなわち、食品保存領域３に収容された青果などの呼吸作用により食品保存領域３の二酸化炭素が減少し、食品保存領域３の二酸化炭素濃度が所定の値を下回ったことを二酸化炭素濃度センサ７が検出する。これをきっかけとして、気圧制御機構６を駆動させることが可能となる。また、予め設定しておいた時間間隔で気圧制御機構６を駆動させても良い。
【００４８】
また、箱体４は、食品保存領域３の内部に含まれる各種気体の分圧を均一にするための空気循環機構１４を備えていても良い。この構成により、青果などの成熟を進行させる雰囲気が青果などの周辺に滞留することを防ぐことが可能となり、結果として青果などの新鮮な状態をより長く保つことができる。
【００４９】
また、二酸化炭素濃度センサ７を設けた場合には、この空気循環機構１４により、二酸化炭素濃度センサ７が食品保存領域３の内部のより正確な二酸化炭素濃度を検出することができる。結果として、気圧制御機構６をより的確なときに駆動させることが可能となり、食品保存庫の消費エネルギーを低くすることができる。
【００５０】
（参考実験結果１）
実施の形態１における食品保存庫を用いて二酸化炭素の濃度を高める実験を行なった。このとき、二酸化炭素分離膜５として、ポリイミド膜製の中空糸フィルタの表面に１Ｍの濃度にグリセリン溶媒で調整したポリアミドアミン系デンドリマを修飾させたものを用いた。
【００５１】
また、食品保存領域３の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ７と、食品保存領域３の内部に含まれる各種気体の分圧を均一にするための空気循環機構１４とを用いた。また、箱体４から排出された気体５０と、二酸化炭素分離膜５へ進入しようとする空気５２とを混合させるための管路４Ａを用いた。このとき、食品保存領域３の外部の気体は、二酸化炭素１．４％、酸素２１％、および窒素７７．６％の組成比であった。
【００５２】
この状態で、気圧制御機構６を用いて、湿度８０％、温度６℃に設定された食品保存領域３の内部の気体を箱体４の外部へ３時間排出し続けた。その結果、食品保存領域３の内部に設けた二酸化炭素濃度センサ７は２．１％〜２．８％の範囲を示し続けた。このことから、実施の形態１における食品保存庫を用いて、食品保存領域３の内部の二酸化炭素の濃度を高めることが可能であることが明らかとなった。
【００５３】
（実施の形態２）
（構成）
図８および図９を参照して、実施の形態２に係る食品保存庫について説明する。食品保存庫は箱体４を備えており、この箱体４は食品などを出し入れするための開閉部１、および収容部２を有している。箱体４は、内部に略密閉状態の食品保存領域３を規定している。
【００５４】
また、箱体４の収容部２の内側には、収容部２により左右方向に移動自在に支持される収容箱２Ａが設けられている。収容箱２Ａと開閉部１とは固定されており、開閉部１の左右方向（図９）の移動に伴って収容箱２Ａが移動する。
【００５５】
食品保存庫は、箱体４の上方に気体排出ユニット１０を備えている。気体排出ユニット１０は内部に略密閉状態の二酸化炭素蓄積領域９を規定する。また、気体排出ユニット１０には、気体排出ユニット１０の内部へ、箱体４および気体排出ユニット１０の外部の空気６２から二酸化炭素のみを選択的に透過させる二酸化炭素分離膜５が設けられている。すなわち、二酸化炭素分離膜５は、二酸化炭素蓄積領域９と、箱体４および気体排出ユニット１０の外部の空気６２との間に設けられている。
【００５６】
また、気体排出ユニット１０には、気体排出ユニット１０の内部の気体６１を箱体４および気体排出ユニット１０の外部へ排出し、気体排出ユニット１０の内部の気圧を下げる第１の気圧制御機構６Ａが設けられている。すなわち、第１の気圧制御機構６Ａは、二酸化炭素蓄積領域９と、箱体４および気体排出ユニット１０の外部の空気６２との間に設けられている。なお、この第１の気圧制御機構６Ａには減圧ポンプやファンなどを用いることができる。
【００５７】
箱体４と気体排出ユニット１０との間には、二酸化炭素蓄積領域９から食品保存領域３を連通する気体排出口１１が設けられている。すなわち、気体排出口１１を介して、気体排出ユニット１０と箱体４とは接している。また、気体排出ユニット１０の内部には気体排出口１１を開閉する第１の制御装置８Ａが設けられている。なお、第１の制御装置８Ａは気体排出ユニット１０の外部や、食品保存領域３の内部などに設けられていてもよい。
【００５８】
（作用・効果）
上述の構成により、実施の形態１と同様に、食品保存庫の使用者はさまざまな青果を食品保存領域３に収容することができる。そして、食品保存領域３に収容された青果などは食品保存領域３の二酸化炭素を減少させ、同時に酸素を増加させる。なお、この状態が続くと青果などの成熟や腐敗が進行する。
【００５９】
ここで、第１の制御装置８Ａにより気体排出口１１が閉じている場合を考える。第１の気圧制御機構６Ａは気体排出ユニット１０の内部の気体６１を、箱体４および気体排出ユニット１０の外部へ気体６０として排出している。このため、気体排出ユニット１０の内部の気圧は気体排出ユニット１０の外部の気圧に比べて低く、気体排出ユニット１０の内部の気圧と気体排出ユニット１０の外部の気圧との間に分圧差が生じている。
【００６０】
このとき、二酸化炭素分離膜５を挟んでこの分圧差を平衡状態にしようとする力が生じるため、箱体４および気体排出ユニット１０の外部の空気６２は二酸化炭素分離膜５を通過して気体排出ユニット１０の内部へ進入しようとする。二酸化炭素分離膜５は二酸化炭素のみを選択的に透過させるため、二酸化炭素６３のみが箱体４の内部に進入することができる。
【００６１】
したがって、気体排出ユニット１０には直接外気が流入せず、気体排出ユニット１０の内部には外気に比べて高い二酸化炭素を有する雰囲気が作られる。この状態で、第１の制御装置８Ａにより気体排出口１１を開くと、多くの二酸化炭素を含む気体６４が箱体４の内部に進入する。これと同時に、もともと存在していた酸素を多く含む気体６５は気体排出ユニット１０の内部に流れ込み、食品保存領域３と二酸化炭素蓄積領域９との内部の分圧は全体として平衡状態に向かう。
【００６２】
特に、実施の形態２に係る食品保存庫は、箱体４の上方に気体排出ユニット１０を備えている。このため、二酸化炭素と酸素との比重の違いを利用して、二酸化炭素蓄積領域９から進入する二酸化炭素を多く含む気体６４は早く下方に進み、一方、もともと存在していた酸素を多く含む気体６５は早く上方に進む。結果として、短時間で食品保存領域３の二酸化炭素濃度の濃度を効率良く高めることが可能となり、青果などの新鮮な状態をより長く保つことができる。
【００６３】
ここで、使用者が青果などの出し入れをするために開閉部１を開閉したときには、食品保存領域３に外気が多く流入し、二酸化炭素の濃度が低くなる。そのため、たとえば第１の制御装置８Ａが開閉部１の開閉動作をきっかけとして気体排出口１１を開くように設定してもよい。
【００６４】
この構成により、使用者が青果などの出し入れをするために開閉部１を開閉したことをきっかけに、第１の制御装置８Ａが気体排出口１１を開き、予め二酸化炭素蓄積領域９に蓄積された二酸化炭素が食品保存領域３に進入する。したがって、二酸化炭素の濃度を効率良く、より短時間で高めることができる。
【００６５】
この後は、たとえば所定の時間が経過したことを第１の制御装置８Ａが判断し、気体排出口１１を閉じることで、二酸化炭素蓄積領域９に対する二酸化炭素の蓄積が再び開始するよう構成してもよい。
【００６６】
なお、第１の制御装置８Ａが気体排出口１１を常に開いていた場合は、結果として、上述の実施の形態１と同様な構成および作用効果が得られる。したがって、説明が重複するためここでは繰り返さないものとする。
【００６７】
（実施の形態２に関する他の構成）
上述の実施の形態２では、使用者による開閉部１の開閉動作をきっかけに第１の制御装置８Ａが気体排出口１１を開くという構成について説明した。一方、食品保存領域３の内部に、食品保存領域３の二酸化炭素濃度を検出する第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａを備えていても良い。そして、第１の制御装置８Ａは、第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａの検出値または予め設定しておいた時間間隔により気体排出口１１を開いても良い。ここで、第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａは、微量の二酸化炭素を高精度で検出することができるという観点から、非分散型の赤外分光型センサを用いると良い。
【００６８】
この構成により、上述の実施の形態２と同様の効果が得られる。すなわち、食品保存領域３の二酸化炭素が減少し、食品保存領域３の二酸化炭素濃度が所定の値を下回ったことを第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａが検出する。これをきっかけとして、気体排出口１１を開くことが可能となる。また、予め設定しておいた時間間隔で気体排出口１１を開いても良い。
【００６９】
また、二酸化炭素蓄積領域９の二酸化炭素濃度を検出する第２の二酸化炭素濃度センサ７Ｂと、第２の二酸化炭素濃度センサ７Ｂの検出値または予め設定しておいた時間間隔により第１の気圧制御機構６Ａを駆動させる第２の制御装置８Ｂとを備えていると良い。ここでも、第２の二酸化炭素濃度センサ７Ｂは、微量の二酸化炭素を高精度で検出することができるという観点から、非分散型の赤外分光型センサを用いると良い。
【００７０】
この構成により、第１の気圧制御機構６Ａを必要なときにのみ駆動させることが可能となり、食品保存庫の消費エネルギーを低くすることができる。すなわち、第２の二酸化炭素濃度センサ７Ｂが、二酸化炭素蓄積領域９の二酸化炭素が減少し、二酸化炭素蓄積領域９の二酸化炭素濃度が所定の値を下回ったことを検出する。これをきっかけとして、第１の気圧制御機構６Ａを駆動させることが可能となる。また、予め設定しておいた時間間隔で第１の気圧制御機構６Ａを駆動させても良い。
【００７１】
なお、二酸化炭素蓄積領域９の内部に、二酸化炭素蓄積領域９の内部に含まれる各種気体の分圧を均一にするための空気循環機構１４Ｂを設けても良い。この構成により、第２の二酸化炭素濃度センサ７Ｂが二酸化炭素蓄積領域９のより正確な二酸化炭素濃度を検出することができる。結果として、第１の気圧制御機構６Ａをより的確なときに駆動させることが可能となり、食品保存庫の消費エネルギーを低くすることができる。
【００７２】
また、実施の形態１と同様に、二酸化炭素分離膜５は、微多孔性の支持体４０（図５）の表面にポリアミドアミン系デンドリマ４１を修飾させた二酸化炭素分離膜であると良い。なお、二酸化炭素分離膜５の形状は平面状の膜に限らず、二酸化炭素透過性能を向上させるという観点から、筒状であっても、波状であってもよい。また、二酸化炭素分離膜５は中空糸膜束４２（図６）にポリアミドアミン系デンドリマ４１を修飾させた二酸化炭素分離膜であっても良い。この構成により、二酸化炭素の濃度をより効率良く高めることが可能となる。
【００７３】
また、実施の形態１の図７で示した構成と同様に、気体排出ユニット１０から排出された気体６０を、二酸化炭素分離膜５の方向へ案内し、排出された気体６０と二酸化炭素分離膜５へ進入しようとする空気６２とを混合させるための管路を設けると良い。第１の気圧制御機構６Ａを用いて連続的に稼動すると、気体ユニット１０から排出された気体６０にも二酸化炭素を多く含む場合がある。この構成により、排出された気体６０と空気６２とを混合させることで、二酸化炭素を再び二酸化炭素分離膜５を介して気体ユニット１０に取り込むことができるので、二酸化炭素の濃度をより効率良く高めることが可能となる。
【００７４】
また、実施の形態１と同様に、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素の透過方向における厚さまたは二酸化炭素分離膜５の表面積を調整することにより、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素透過性能を設定すること良い。さらに、二酸化炭素分離膜５に対する気圧を調整することにより、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素透過性能を設定しても良い。これらの構成により、所望の二酸化炭素透過性能に設定することで各種野菜や青果に応じた最適な二酸化炭素濃度の雰囲気（リンゴは３％、ニンジンは５〜８％、など）を作り出すことが可能になる。
【００７５】
また、実施の形態１と同様に、食品保存領域３の内部に含まれる各種気体の分圧を均一にするための空気循環機構１４Ａを備えていても良い。この空気循環機構１４Ａは、予め二酸化炭素蓄積領域９に蓄積された二酸化炭素が食品保存領域３に進入するとき、空気循環機構１４Ａが二酸化炭素の広がりを促すため、食品保存領域３の二酸化炭素濃度をより短時間で高めることもできる。
【００７６】
さらに、食品保存領域３の二酸化炭素濃度を検出する第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａを設けた場合には、この空気循環機構１４Ａにより、第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａが食品保存領域３の内部のより正確な二酸化炭素濃度を検出することができる。結果として、気体排出口１１をより的確なときに開くことが可能となり、食品保存庫の消費エネルギーを低くすることができる。
【００７７】
また、箱体４の上方ではなく、箱体４の左右や下方に気体排出ユニット１０を備えていてもよい。この場合、二酸化炭素と酸素との比重を利用することはできないが、食品保存領域３と二酸化炭素蓄積領域９との内部の分圧は全体として平衡状態に向かうため、結果として、食品保存領域３の二酸化炭素濃度を高めることができる。
【００７８】
（実施の形態２に仕切壁を設けた構成）
図１０および図１１を参照して、箱体４は、食品保存領域３を略密閉状態の２以上の個別食品保存領域１３に規定する仕切壁１２を有していると良い。そして、個別食品保存領域１３のそれぞれには、二酸化炭素蓄積領域９から個別食品保存領域１３を連通する気体排出口１１が設けられ、第１の制御装置８Ａは、気体排出口１１をそれぞれ開閉すると良い。
【００７９】
この構成により、仕切壁１２により規定された２以上の個別食品保存領域１３ごとに野菜や青果などを区別して収容することができる。そして、２以上の個別食品保存領域１３ごとに収容された青果などは、それぞれの個別食品保存領域１３の二酸化炭素を減少させ、同時に酸素を増加させる。
【００８０】
ここで、実施の形態２と同様に、第１の気圧制御機構６Ａは、気体排出ユニット１０の内部の気体７１を、箱体４および気体排出ユニット１０の外部へ気体７０として排出している。ここで分圧差が生じ、箱体４および気体排出ユニット１０の外部の空気７２は二酸化炭素分離膜５を通過して、二酸化炭素７３のみが箱体４の内部に進入することができる。
【００８１】
こうして気体排出ユニット１０の内部には外気に比べて高い二酸化炭素を有する雰囲気が作られる。この状態で第１の制御装置８Ａによりそれぞれの気体排出口１１を開くと、多くの二酸化炭素を含む気体７４がそれぞれの個別食品保存領域１３の内部に進入する。これと同時に、もともと存在していた酸素を多く含む気体７５は気体排出ユニット１０に流れ込み、それぞれの個別食品保存領域１３と二酸化炭素蓄積領域９は全体として平衡状態に向かう。
【００８２】
上述のようにして、実施の形態２と同様に、短時間でそれぞれの個別食品保存領域１３の二酸化炭素濃度の濃度を効率良く高めることが可能となり、結果として青果などの新鮮な状態をより長く保つことができる。このとき、使用者が青果などの出し入れをするために開閉部１を開閉したことをきっかけに、第１の制御装置８Ａが気体排出口１１を開いても良い。
【００８３】
さらに、それぞれの個別食品保存領域１３の二酸化炭素濃度を検出する第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａを備えていても良い。そして、第１の制御装置８Ａは、それぞれの第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａの検出値または予め設定しておいた時間間隔により、それぞれの気体排出口１１を開いても良い。
【００８４】
この構成により、区別した野菜や青果が収容されているそれぞれの個別食品保存領域１３に対して、最適な二酸化炭素濃度の雰囲気（リンゴは３％、ニンジンは５〜８％、など）を作り出すことが可能になり、結果として、複数種類の野菜や青果の新鮮な状態をより長く保つことが可能になる。上述の実施の形態１および実施の形態２では、業務用などの食品保存庫として１種類の野菜や青果などを収容する場合に特に有用であると説明したが、この仕切壁を設けることにより、業務用としてもさらに有用であるだけでなく、家庭用の食品保存庫としても極めて有用である。
【００８５】
（実施の形態３）
（構成）
図１２および図１３を参照して、実施の形態３に係る食品保存庫について説明する。食品保存庫は箱体４を備えており、この箱体４は食品などを出し入れするための開閉部１、および収容部２を有している。箱体４は、内部に略密閉状態の食品保存領域３を規定している。
【００８６】
また、箱体４の収容部２の内側には、収容部２により左右方向に移動自在に支持される収容箱２Ａが設けられている。収容箱２Ａと開閉部１とは固定されており、開閉部１の左右方向（図１３）の移動に伴って収容箱２Ａが移動する。
【００８７】
食品保存庫は、箱体４の上方に気体排出ユニット１０を備えており、この気体排出ユニット１０は、内部に略密閉状態の二酸化炭素蓄積領域９を規定している。また、食品保存庫は、気体排出ユニット１０の上方に酸素吸引ユニット１５を備えており、この酸素吸引ユニット１５は、内部に略密閉状態の酸素蓄積領域１６を規定している。
【００８８】
酸素吸引ユニット１５は、気体排出ユニット１０の内部の二酸化炭素蓄積領域９から酸素吸引ユニット１５の内部の酸素蓄積領域１６を連通する連通部１８を有している。この連通部１８には、気体排出ユニット１０の内部へ、酸素吸引ユニット１５の内部の気体８２から二酸化炭素のみを選択的に透過させる二酸化炭素分離膜５が設けられている。すなわち、連通部１８に設けられた二酸化炭素分離膜５を介して、気体排出ユニット１０と酸素吸引ユニット１５とは接している。
【００８９】
気体排出ユニット１０と酸素吸引ユニット１５との間には、酸素吸引ユニット１５の内部へ、気体排出ユニット１０の内部の気体８７から酸素のみを選択的に透過させる酸素分離器１７が設けられている。すなわち、酸素分離器１７を介して、気体排出ユニット１０と酸素吸引ユニット１５とは接している。
【００９０】
気体排出ユニット１０には、気体排出ユニット１０の内部の気体８８を酸素吸引ユニット１５の内部へ排出し、気体排出ユニット１０の内部の気圧を下げる第１の気圧制御機構６Ａが設けられている。すなわち、第１の気圧制御機構６Ａを介して、気体排出ユニット１０と酸素吸引ユニット１５とは接している。
【００９１】
また、酸素吸引ユニット１５には、酸素吸引ユニット１５の内部の気体８１を箱体４、気体排出ユニット１０および酸素吸引ユニット１５の外部へ排出し、酸素吸引ユニット１５の内部の気圧を、気体排出ユニット１０の内部の気圧より低く下げる第２の気圧制御機構６Ｂが設けられている。すなわち、第２の気圧制御機構６Ｂは、酸素蓄積領域１６と、箱体４、気体排出ユニット１０および酸素吸引ユニット１５の外部の気体との間に設けられている。なお、第１の気圧制御機構６Ａおよび第２の気圧制御機構６Ｂには減圧ポンプやファンなどを用いることができる。
【００９２】
箱体４と気体排出ユニット１０との間には、二酸化炭素蓄積領域９から食品保存領域３を連通する気体排出口１１が設けられている。すなわち、気体排出口１１を介して、箱体４と気体排出ユニット１０とは接している。また、気体排出ユニット１０の内部には気体排出口１１を開閉する第１の制御装置８Ａが設けられている。なお、第１の制御装置８Ａは気体排出ユニット１０の外部や、食品保存領域３の内部などに設けられていてもよい。
【００９３】
（作用・効果）
上述の構成により、実施の形態１および実施の形態２と同様に、食品保存庫の使用者はさまざまな青果を食品保存領域３に収容することができる。そして、食品保存領域３に収容された青果などは食品保存領域３の二酸化炭素を減少させ、同時に酸素を増加させる。なお、この状態が続くと青果などの成熟や腐敗が進行する。
【００９４】
ここで、第１の制御装置８Ａにより気体排出口１１が閉じている場合を考える。第１の気圧制御機構６Ａは、気体排出ユニット１０の内部の気体８８を、酸素吸引ユニット１５の内部へ気体８１として排出している。このため、気体排出ユニット１０の内部の気圧は酸素吸引ユニット１５の内部の気圧に比べて低く、気体排出ユニット１０の内部の気圧と酸素吸引ユニット１５の内部の気圧との間に分圧差が生じている。
【００９５】
このとき、二酸化炭素分離膜５および酸素分離器１７を挟んでこの分圧差を平衡状態にしようとする力が生じる。この力により、酸素吸引ユニット１５の内部の気体は二酸化炭素分離膜５および酸素分離器１７を通過して気体排出ユニット１０の内部へ進入しようとする。
【００９６】
二酸化炭素分離膜５は、箱体４および気体排出ユニット１０の外部の空気、すなわち酸素吸引ユニット１５の内部の気体８２から二酸化炭素のみを選択的に透過させるため、二酸化炭素８３のみが気体排出ユニット１０の内部に進入することができる。
【００９７】
一方、酸素分離器１７は、酸素吸引ユニット１５の内部へ、気体排出ユニット１０の内部の空気から酸素のみを選択的に透過させる。つまり、酸素吸引ユニット１５の内部の酸素は、気体排出ユニット１０の内部に進入することはできない。したがって、気体排出ユニット１０には直接外気が流入せず、気体排出ユニット１０の内部には外気に比べて高い二酸化炭素濃度を有する雰囲気が作られる。
【００９８】
酸素吸引ユニット１５に設けられている第２の気圧制御機構６Ｂは、酸素吸引ユニット１５の内部の気体を箱体４、気体排出ユニット１０および酸素吸引ユニット１５の外部へ気体８０として排出している。そして、第２の気圧制御機構６Ｂは、酸素吸引ユニット１５の内部の気圧を、気体排出ユニット１０の内部の気圧より低く下げている。
【００９９】
より具体的には、第１の気圧制御機構６Ａにより作られた分圧差は二酸化炭素８３が気体排出ユニット１０の内部に進入することで平衡状態に近づく。この平衡状態の下、第２の気圧制御機構６Ｂは、酸素吸引ユニット１５の内部の気体を箱体４、気体排出ユニット１０および酸素吸引ユニット１５の外部へ排出している。よって、気体排出ユニット１０の内部および酸素吸引ユニット１５の内部を、常に減圧しようとする力が作用する。
【０１００】
このような第２の気圧制御機構６Ｂにより、酸素吸引ユニット１５の内部の気圧と気体排出ユニット１０の内部の気圧との間にはさらに分圧差が生じ、二酸化炭素分離膜５および酸素分離器１７を挟んでこの分圧差を平衡状態にしようとする力が生じる。この力により、気体排出ユニット１０の内部の気体は二酸化炭素分離膜５および酸素分離器１７を通過して酸素吸引ユニット１５の内部へ進入しようとする。
【０１０１】
酸素分離器１７は、酸素吸引ユニット１５の内部へ、気体排出ユニット１０の内部の気体８７から酸素８６のみを選択的に透過させるため、酸素８６のみが酸素吸引ユニット１５の内部に進入することができる。
【０１０２】
一方、二酸化炭素分離膜５は、箱体４および気体排出ユニット１０の外部の気体、すなわち酸素吸引ユニット１５の内部の気体８２から二酸化炭素のみを選択的に透過させる。つまり、気体排出ユニット１０の内部の二酸化炭素は、酸素吸引ユニット１５の内部に進入することはできない。したがって、結果として気体排出ユニット１０の内部には二酸化炭素が多くかつ酸素が少ない雰囲気が作られる。
【０１０３】
この状態で、第１の制御装置８Ａにより気体排出口１１を開くと、二酸化炭素が多くかつ酸素が少ない気体８４が箱体４の内部に進入する。これと同時に、もともと存在していた酸素を多く含む気体８５は気体排出ユニット１０の内部に流れ込み、食品保存領域３と二酸化炭素蓄積領域９との内部の分圧は全体として平衡状態に向かう。
【０１０４】
特に、実施の形態３に係る食品保存庫は、実施の形態２と同様に箱体４の上方に気体排出ユニット１０を備えているため、二酸化炭素と酸素との比重の違いを利用して、食品保存領域３の二酸化炭素濃度を効率良くより短時間で高めることができる。結果として、青果などの新鮮な状態をより長く保つことが可能となる。
【０１０５】
ここで、実施の形態２と同様に、使用者が青果などの出し入れをするために開閉部１を開閉したことをきっかけに、第１の制御装置８Ａが気体排出口１１を開くよう構成しても良い。また、たとえば所定の時間が経過したことを第１の制御装置８Ａが判断し、気体排出口１１を閉じることで、二酸化炭素蓄積領域９に対する二酸化炭素の蓄積が再び開始するよう構成してもよい。この構成により、二酸化炭素の濃度を効率良く、より短時間で高めることができる。
【０１０６】
なお、第１の制御装置８Ａが気体排出口１１を常に開いていた場合は、結果として、二酸化炭素が多くかつ酸素が少ない気体８４が食品保存領域３に連続的に進入し、二酸化炭素が少なくかつ二酸化炭素が少ない気体８５が食品保存領域３から排出される。このような構成でも、箱体４には直接外気が流入しないため、二酸化炭素の濃度を効率良く高めることが可能となり、青果などの新鮮な状態をより長く保つことができる。
【０１０７】
（実施の形態３に関する他の構成）
上述の実施の形態３では、使用者による開閉部１の開閉動作をきっかけに第１の制御装置８Ａが気体排出口１１を開くという構成について説明した。一方、実施の形態２に関する他の構成で説明したように、食品保存領域３の内部に、食品保存領域３の二酸化炭素濃度を検出する第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａを備えていても良い。そして、第１の制御装置８Ａは、第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａの検出値または予め設定しておいた時間間隔により気体排出口１１を開いても良い。この構成により、実施の形態２に関する他の構成で説明したものと同様の作用効果が得られる。
【０１０８】
また、二酸化炭素蓄積領域９の二酸化炭素濃度を検出する第２の二酸化炭素濃度センサ７Ｂと、第２の二酸化炭素濃度センサ７Ｂの検出値または予め設定しておいた時間間隔により第１の気圧制御機構６Ａを駆動させる第２の制御装置８Ｂとを備えていると良い。
【０１０９】
この構成により、第１の気圧制御機構６Ａを必要なときにのみ駆動させることが可能となり、食品保存庫の消費エネルギーを低くすることができる。すなわち、第２の二酸化炭素濃度センサ７Ｂが、二酸化炭素蓄積領域９の二酸化炭素が減少し、二酸化炭素蓄積領域９の二酸化炭素濃度が所定の値を下回ったことを検出する。これをきっかけとして、第１の気圧制御機構６Ａを駆動させることが可能となる。また、予め設定しておいた時間間隔で第１の気圧制御機構６Ａを駆動させても良い。
【０１１０】
なお、実施の形態２に関する他の構成と同様に、二酸化炭素蓄積領域９の内部に、二酸化炭素蓄積領域９の内部に含まれる各種気体の分圧を均一にするための空気循環機構１４Ｂを設けても良い。この構成により、食品保存庫の消費エネルギーを低くすることができる。
【０１１１】
また、酸素蓄積領域１６の二酸化炭素濃度を検出する第３の二酸化炭素濃度センサ７Ｃと、第３の二酸化炭素濃度センサ７Ｃの検出値または予め設定しておいた時間間隔により第２の気圧制御機構６Ｂを駆動させる第３の制御装置８Ｃとを備えていると良い。ここでも、第３の二酸化炭素濃度センサ７Ｃは、微量の二酸化炭素を高精度で検出することができるという観点から、非分散型の赤外分光型センサを用いると良い。
【０１１２】
この構成により、第２の気圧制御機構６Ｂを必要なときにのみ駆動させることが可能となり、食品保存庫の消費エネルギーを低くすることができる。すなわち、第３の二酸化炭素濃度センサ７Ｃが、酸素蓄積領域１６の二酸化炭素が減少し、酸素蓄積領域１６の二酸化炭素濃度が所定の値を下回ったことを検出する。これをきっかけとして、第２の気圧制御機構６Ｂを駆動させ、気体排出ユニット１０から酸素のみを選択的に透過させ、気体排出ユニット１０の酸素濃度をより低くすることが可能となる。また、予め設定しておいた時間間隔で第２の気圧制御機構６Ｂを駆動させても良い。
【０１１３】
また、酸素蓄積領域１６の内部に、酸素蓄積領域１６の内部に含まれる各種気体の分圧を均一にするための空気循環機構１４Ｃを設けても良い。この構成により、第３の二酸化炭素濃度センサ７Ｃが酸素蓄積領域１６のより正確な二酸化炭素濃度を検出することができる。結果として、第２の気圧制御機構６Ｂをより的確なときに駆動させることが可能となり、食品保存庫の消費エネルギーを低くすることができる。
【０１１４】
また、実施の形態１および実施の形態２と同様に、二酸化炭素分離膜５は、微多孔性の支持体４０（図５）の表面にポリアミドアミン系デンドリマ４１を修飾させた二酸化炭素分離膜であると良い。なお、二酸化炭素分離膜５の形状は平面状の膜に限らず、二酸化炭素透過性能を向上させるという観点から、筒状であっても、波状であってもよい。また、二酸化炭素分離膜５は中空糸膜束４２（図６）にポリアミドアミン系デンドリマ４１を修飾させた二酸化炭素分離膜であっても良い。この構成により、二酸化炭素の濃度をより効率良く高めることが可能となる。
【０１１５】
また、実施の形態１および実施の形態２と同様に、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素の透過方向における厚さまたは二酸化炭素分離膜５の表面積を調整することにより、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素透過性能を設定すること良い。さらに、二酸化炭素分離膜５に対する気圧を調整することにより、二酸化炭素分離膜５の二酸化炭素透過性能を設定しても良い。
【０１１６】
また、実施の形態１および実施の形態２と同様に、食品保存領域３の内部に空気循環機構１４Ａを備えていても良い。また、箱体４の上方ではなく、箱体４の左右や下方に気体排出ユニット１０を備えていてもよい。同様に、気体排出ユニット１０の上方ではなく、気体排出ユニット１０の左右などに酸素吸引ユニット１５を備えていてもよい。
【０１１７】
また、酸素分離器１７は、微多孔性の支持体の表面にポリジメチルシロキサンまたはブチルゴムを修飾させた酸素分離膜であると良い。この修飾の方法は、たとえばポリジメチルシロキサンのペンタン溶媒を微多孔性の支持体に塗布することでよい。このような酸素分離器を用いることで酸素の選択性を高めることができる。また、酸素分離器１７は中空糸膜束にポリジメチルシロキサンまたはブチルゴムを修飾させた酸素分離膜であっても良い。
【０１１８】
なお、上述においては、二酸化炭素分離膜５を中空糸膜束で構成しても良いし、酸素分離器１７を中空糸膜束で構成しても良いと説明した。すなわち、これらを並列で配置するという構成であっても良いと説明したが、これらを直接に結合するものであっても良い。すなわち、図１４を参照して、実施の形態３に係る二酸化炭素分離膜５および酸素分離器１７は、中空糸膜束４２、４２とを、所定の間隔を空けて直列に接続したもので構成しても良い。
【０１１９】
この場合、二酸化炭素分離膜５は中空糸膜束４２にポリアミドアミン系デンドリマ４１を修飾させ、酸素分離器１７は中空糸膜束４２にポリジメチルシロキサン４３を修飾させると良い。この接続された中空糸膜束４２、４２を、気体排出ユニット１０と酸素吸引ユニット１５との間に設けることで、実施の形態３と同様の作用効果を得ることが可能となる。
【０１２０】
また、実施の形態２に仕切壁を設けた構成と同様に、箱体４は、食品保存領域３を略密閉状態の２以上の個別食品保存領域１３に規定する仕切壁１２を有していると良い。そして、個別食品保存領域１３のそれぞれには、二酸化炭素蓄積領域９から個別食品保存領域１３を連通する気体排出口１１が設けられ、第１の制御装置８Ａは、気体排出口１１をそれぞれ開閉すると良い。
【０１２１】
この構成により、区別した野菜や青果が収容されているそれぞれの個別食品保存領域１３に対して、最適な二酸化炭素濃度の雰囲気を作り出すことが可能になり、結果として、複数種類の野菜や青果の新鮮な状態をより長く保つことが可能になる。
【０１２２】
（参考実験結果２）
実施の形態３に係る食品保存庫を用いて、二酸化炭素の濃度を高める実験を行なった。ここで得られた参考実験結果を示す。二酸化炭素分離膜５は、孔径１００ｎｍ、厚さ１２５μｍ、断面積３．１４ｃｍ2のデュラポア（Ｄｕｒａｐｏｒｅ）メンブレンフィルタに対し、グリセリン溶媒で１Ｍの濃度に調整したポリアミドアミン系デンドリマを滴下したものを用いた。
【０１２３】
一方、酸素分離器１７は、孔径１００ｎｍ、厚さ１２５μｍ、断面積３．１４ｃｍ2のデュラポア（Ｄｕｒａｐｏｒｅ）メンブレンフィルタに対し、ポリジメチルシロキサン（ジメチルシリコーンオイルＫＦ−９６）を滴下したものを用いた。そして、気体排出ユニット１０を２６℃（おおよそ室温）の恒温環境に設置した。このとき、気体排出ユニット１０の内部の気体は、二酸化炭素１．４％、酸素２１％、および窒素７７．６％の組成比であった。
【０１２４】
この状態で、第１の気圧制御機構６Ａを用いて気体排出ユニット１０の内部を減圧し、一方、第２の気圧制御機構６Ｂを用いて酸素吸引ユニット１５の内部を減圧した。このあと、６℃に維持した食品保存庫に対し、流速が４Ｌ／分となるよう気体排出口１１を開いた。その結果、食品保存領域３に設けた第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａは、二酸化炭素濃度２．４％を示した。このことから、実施の形態３に係る食品保存庫を用いて、二酸化炭素の濃度を高めることが可能であることが明らかとなった。
【０１２５】
なお、このとき、酸素吸引ユニット１５と気体排出ユニット１０との間において、二酸化炭素の分圧差は１３．７ｈＰａであり、窒素の分圧差は９９８．６ｈＰａであった。また、このとき、酸素吸引ユニット１５から気体排出ユニット１０への気体の透過速度を示す指標を、透過速度を膜面積´圧力差で除した値（以下、パーミアンス［ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ]と称する）を用いて評価した。その結果、二酸化炭素のパーミアンスは３．３×１０-５であり、窒素のパーミアンスは９．７×１０-９であった。これらのパーミアンスの値を基に、二酸化炭素および窒素の選択性を算出すると、二酸化炭素／窒素の選択性は約３４００であった。
【０１２６】
また、上記と同じ酸素分離器、および他の二酸化炭素分離膜として孔径１００ｎｍ、厚さ１２５μｍ、断面積３．１４ｃｍ2のデュラポアメンブレンフィルタに対し、グリセリン溶媒で２Ｍの濃度に調整したポリアミドアミンデンドリマを滴下したものを用いた。この場合、食品保存領域３に設けた第１の二酸化炭素濃度センサ７Ａは、二酸化炭素濃度７．４％を示した。このことからも、実施の形態３に係る食品保存庫を用いて、二酸化炭素の濃度を高めることが可能であることが明らかとなった。
【０１２７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。特に、家庭用または業務用などの冷蔵庫と同一の筐体の内部に設けられる必要は無く、食品保存庫のみ単体で用いることも可能である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  開閉部、２  収容部、２Ａ  収容箱、３  食品保存領域、４  箱体、５  二酸化炭素分離膜、６  気圧制御機構、６Ａ  第１の気圧制御機構、６Ｂ  第２の気圧制御機構、７  二酸化炭素濃度センサ、７Ａ  第１の二酸化炭素濃度センサ、７Ｂ  第２の二酸化炭素濃度センサ、７Ｃ  第３の二酸化炭素濃度センサ、８  制御装置、８Ａ  第１の制御装置、８Ｂ  第２の制御装置、８Ｃ  第３の制御装置、９  二酸化炭素蓄積領域、１０  気体排出ユニット、１１  気体排出口、１２  仕切壁、１３  個別食品保存領域、１４  空気循環機構、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  空気循環機構、１５  酸素吸引ユニット、１６  酸素蓄積領域、１７  酸素分離器、１８  連通部、４０  支持体、４１  ポリアミドアミン系デンドリマ、４２  中空糸膜束、４３  ポリジメチルシロキサン、５０，５１，６０，６１，６４，６５，７０，７１，７４，７５，８０，８１，８２，８４，８５，８７，８８  気体、５２，６２，７２  空気、５３，６３，７３，８３  二酸化炭素、８６  酸素。
【図１】
2010246475.tif 000003
【図２】
2010246475.tif 000004
【図３】
2010246475.tif 000005
【図４】
2010246475.tif 000006
【図５】
2010246475.tif 000007
【図６】
2010246475.tif 000008
【図７】
2010246475.tif 000009
【図８】
2010246475.tif 000010
【図９】
2010246475.tif 000011
【図１０】
2010246475.tif 000012
【図１１】
2010246475.tif 000013
【図１２】
2010246475.tif 000014
【図１３】
2010246475.tif 000015
【図１４】
2010246475.tif 000016