(57)【要約】【課題】  収納容器内の空気雰囲気を低酸素状態に制御して収納食品の鮮度を長期に亙って保持するとともに、収納容器の密閉機構や扉引き出し時の解除機構を簡易にして確実に、且つ容易におこなえるようにし、使い勝手を良好なものにした冷蔵庫を提供する。【解決手段】  冷却貯蔵空間３と、この貯蔵空間の内部に配設された収納容器11と、この収納容器の開口を密閉するよう設けられた開閉自在の蓋13と、この蓋によって閉塞された収納容器内部の空気を吸引する真空ポンプ17と、この真空ポンプと前記収納容器とを接続する開閉バルブ20を設けた接続チューブ18、22と、貯蔵室外からの操作により前記開閉バルブを開閉するとともに真空ポンプの駆動停止をおこなう操作桿23とからなり、前記接続チューブは収納容器側と真空ポンプ側とが接離可能に接続したことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却貯蔵空間と、この貯蔵空間の内部に配設された収納容器と、この収納容器の開口を密閉するよう設けられた開閉自在の蓋と、この蓋によって閉塞された収納容器内部の空気を吸引する真空ポンプと、この真空ポンプと前記収納容器とを接続する開閉バルブを設けた接続チューブと、貯蔵室外からの操作により前記開閉バルブを開閉するとともに真空ポンプの駆動停止をおこなう操作桿とからなり、前記接続チューブは収納容器側と真空ポンプ側とが接離可能に接続したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
扉に設けた支持枠に保持して引き出し方式とした収納容器の全体あるいは一部を磁性体金属で形成し、この収納容器を貯蔵室内に収納したときに対応する室内壁に電磁石を設け、操作桿の操作により前記電磁石に通電して磁力により収納容器を奥方に引き込むとともに、真空ポンプの駆動を可能にしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
接続チューブにおける開閉バルブと操作桿とを開閉バルブ側への操作桿の押し込みにより嵌合させることで、バルブの開閉および真空ポンプの駆動を可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
真空ポンプを収納容器後部の貯蔵室内に設置し、貯蔵室内への容器の収納によって収納容器の排気パイプと真空ポンプからの延長チューブとを弾性体からなる接続チューブで重なり合わせて接合し、空気の吸引による負圧で密着させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項５】
収納容器の後部に開閉バルブを設けた排気パイプと排気パイプの先端に接続チューブを実質的に一体に形成し、収納容器が貯蔵室内の所定位置に押し込まれた際には、接続チューブの内側に若干の間隙を有して真空ポンプからの延長チューブが挿入されるようにしたことを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
収納容器が貯蔵室内に押し込まれた際には、収納容器が所定位置にあることを検出することで操作桿の開閉バルブとの嵌合動作および真空ポンプの駆動を可能にしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫に係り、特に食品を長期保存するための酸素濃度調整手段を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫は、冷却貯蔵温度の多様化のみならず、環境への配慮や経済性に対する関心の高まりを背景に、冷蔵庫本来の目的機能である食品の長期保存や省エネルギー化が重視される傾向にある。
【０００３】
一般に食品は、冷蔵庫内で保存していても、保存期間の経過による劣化等で食されることなく廃棄されることが多く見受けられるものであり、廃棄という無駄をなくすとともに常に食材を新鮮に保つため、食品を保存する際に素材の持ち味や栄養分、鮮度を長期間に亙って保つ機能が求められている。
【０００４】
食品の劣化要因としては、乾燥や酸化等があげられる。乾燥に対しては、温度変動が少なく湿度が高い条件下での保存が有効であり、冷蔵庫における各温度帯専用に設けた冷却器の蒸発温度を上昇させて室内空気温度との差を少なくすることで、冷却器への霜の付着を極力少なくし、貯蔵室内を高湿に保って食品の乾燥を防ぐ方式が広く採用されている。
【０００５】
さらに、野菜に関しては、乾燥防止とともに、青果物の熟成にともなって発生する老化ホルモンであるエチレンガスを除去することにより鮮度保持が可能であるが、空気中の酸素による呼吸や蒸散作用で進行する鮮度の劣化は、栄養分含有量の低下のみでなく変色等外観面での品質が低下する問題が発生するものであり、本発明では、冷蔵庫内部の酸素濃度を調整する方式に着目する。
【０００６】
空気中には約２０％の酸素が存在し、この酸素は魚や肉の油脂分の酸化をはじめ食品を劣化させる要因のひとつになっているが、酸化防止に関しては、空気雰囲気を制御するいわゆるＣＡ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ  大気雰囲気制御）によって食品と酸素とを遮断することによる保存が知られている。
【０００７】
酸素濃度を調整するための手段としては、空気中の酸素と窒素を分離する方法がある。これには、ポリイミド系膜、ポリオレフィン系膜等の窒素が透過しにくい性質を利用した酸素透過膜を使用することで、酸素を選択的に透過させるものがあり、エアーポンプ等の加圧ポンプで中空糸状のモジュールとした膜に加圧空気を送り込み圧力調整によって酸素濃度を変化させることができる。
【０００８】
また、ゼオライトや活性炭等を用い、酸素と窒素の吸着特性の差を利用して空気中の酸素と窒素を分離し酸素濃度を調整するＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  圧力差吸着法）方式や、貯蔵空間内に窒素等の不活性ガスを充填したり、室内の酸素を窒素と置換して除去する方法、貯蔵室の密閉容器内を減圧することで酸素分圧を低下させる方法等があり、これらの方法によって、野菜の呼吸作用の抑制、微生物、酵素の活性化抑制、油脂等の酸化抑制をおこない、食品の鮮度保存の向上をはかることができる。
【０００９】
これらの方法の中では、本発明の出願人による出願である特許文献１に記載されているように、貯蔵室内を減圧することによって減圧大気中の酸素濃度を低減させる方式が、比較的簡単な構成で冷蔵庫に収納保存している食品と酸素とを遮断し、収納貯蔵品の鮮度を長期に保持できる効果を有する。
【特許文献１】特開２００４−２５１５９９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記構成の場合、開閉扉と減圧時における収納容器の密閉機構や開放動作機構、さらに、冷蔵庫内の貯蔵空間を減圧するための真空ポンプと密閉可能な収納容器との接続構成が複雑になる問題があった。
【００１１】
本発明は上記点を考慮してなされたものであり、収納容器内の空気雰囲気を低酸素状態に制御して収納食品の鮮度を長期に亙って保持するとともに、収納容器の密閉機構や扉引き出し時の解除機構を簡易にして確実に、且つ容易におこなえるようにし、使い勝手を良好なものにした冷蔵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】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明による冷蔵庫は、冷却貯蔵空間と、この貯蔵空間の内部に配設された収納容器と、この収納容器の開口を密閉するよう設けられた開閉自在の蓋と、この蓋によって閉塞された収納容器内部の空気を吸引する真空ポンプと、この真空ポンプと前記収納容器とを接続する開閉バルブを設けた接続チューブと、貯蔵室外からの操作により前記開閉バルブを開閉するとともに真空ポンプの駆動停止をおこなう操作桿とからなり、前記接続チューブは収納容器側と真空ポンプ側とが接離可能に接続したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、貯蔵空間に収納した貯蔵品を冷却するとともに、収納容器内の酸素濃度を低下させることで、野菜の呼吸作用の抑制、油脂等の酸化抑制、酵素活性の抑制、および好気性微生物の活動抑制により、貯蔵品の鮮度を保持して長期保存することができ、さらに、減圧運転とその解除機構を簡易にすることでスペース効率を向上し、安価に、且つ容易で確実な動作を得て使い勝手を向上することができるとともに、真空ポンプ運転時の周囲への音洩れを抑制して静音化をはかことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１は本発明に係る冷蔵庫の全体を示す斜視図、図２はその縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う横断面図であり、断熱箱体からなる冷蔵庫本体（１）の内部には内箱（２）により酸素濃度調整室にも変換ができる冷却貯蔵室（３）を設け、その前面開口部は開閉扉（４）を設けて閉塞するとともに、貯蔵空間の天井面に沿って蛇行状に形成した冷却管とフィンにより平板状に設置した冷却器（５）による冷気の自然循環で所定の温度に冷却制御されている。また、冷蔵庫本体（１）の背面下部には、機械室（６）空間が形成されており、前記冷却器（５）へ冷媒を供給する圧縮機（７）や放熱ファン（８）、制御基板を収納した制御ボックス（９）を設置している。
【００１５】
前記冷却貯蔵室内における平板状冷却器（５）の下方には、除霜時に冷却器（５）から融解した除霜水を受ける露受皿（10）を配置し、除霜水を露受皿（10）の後端に形成した排水口に集め、排水口から庫外の機械室（６）内に設けた蒸発皿に導いて蒸発処理するように構成している。前記露受皿（10）には、周囲にリブを立設した開口を適宜形成し、この開口を介して冷却器（５）で生成される冷気を貯蔵空間内に流下させて冷却するとともに、除霜水が下方の貯蔵室（３）内に滴下することを防いでいる。
【００１６】
前記冷却貯蔵室（３）の内部には、食品を収納貯蔵する収納容器（11）を設けており、収納容器（11）は、容器内を酸素濃度調整のために減圧した場合の圧力に対応するため、その一部あるいは全体を鋼板等の磁性体で耐圧構造に形成しており、扉（４）の内側下部に取り付けた奥方向に延びる左右一対の支持枠（12）間に保持し、貯蔵室側面に設けたレール上を摺動することで扉（４）とともに庫外へ引き出し自在としている。
【００１７】
収納容器（11）の上面開口は蓋（13）で覆われている。蓋（13）は、分解斜視図である図４でよく理解されるように、その後端部（13ａ）は前部と分離されて収納容器（11）の上面にネジ等で固着されており、前方部は蝶番（13ｂ）によって上方へ回動自在に連結され容器（11）の開口を開閉するよう構成されている。この蓋（13）の収納容器（11）の開口に対応する部分にはシリコンゴム等で環状に形成したシールパッキン（14）を取り付けており、蓋（13）を被せた際には収納容器（11）内は完全に密閉空間を形成する。
【００１８】
（15）は、引き出して蓋（13）を開ける際に、減圧状態にある収納容器（11）内をすみやかに大気圧に戻すため、前記蓋（13）の上面に設けられた外気導入弁であり、（16）は、収納容器（11）内の真空度を表示する真空計であって前記外気導入弁（15）と同様に蓋（13）の前方部に設置されている。なお、前記真空計（16）の上方に対応する冷蔵庫本体（１）の天井部の一部はガス封入パネル等の透明な断熱壁（27）で窓状に形成されており、扉（４）を閉じた状態のままで外面から真空計（16）の表示を視認できるようにしている。
【００１９】
収納容器（11）の背部には容器内を減圧する真空ポンプ（17）を設置している。この真空ポンプ（17）の吸引口には延長チューブ（18）が取り付けられ、延長チューブ（18）は前記機械室（６）を形成する仕切断熱壁（19）の室内側上面から前面に亙って前下方に延長されている。
【００２０】
延長チューブ（18）に対応して、収納容器（11）の一側後部には凹陥部（11ａ）を形成して、その後壁に開口を形成するとともに後方へ延び、その一部に空気路を開閉するバルブ（20）を取り付けた排気パイプ（21）が一体に形成されており、この排気パイプ（21）の先端には、開放端の径が圧力によって収縮可能な弾性体からなる接続チューブ（22）を取り付けている。
【００２１】
図５に示すように、前記真空ポンプ（17）の延長チューブ（18）の先端は、この接続チューブ（22）の内側に所定範囲に亙って重なり合い、且つ前後移動が可能なように若干の間隙を有して挿入されており、矢印のようにバルブ（20）を回転させて、図６に示すように、バルブ（20）が開放して真空ポンプ（17）が駆動されたときには、空気吸引により接続チューブ（22）内が負圧となって収縮し、延長チューブ（18）の外表面と矢印のように密着するように作用する。この密着により、延長チューブ（18）と排気パイプ（21）とは気密に接続され、前記バルブ（20）を介して収納容器（11）内の空気を吸引し、容器内を減圧する。
【００２２】
前記バルブ（20）は、このバルブ（20）に対応する本体（１）の外側壁に前後方向へ回動可能に取り付けたレバー（23）によって手動で開閉制御されるものであり、断熱壁を貫通して設けた軸部（23ａ）を軸方向に押し込み、先端の凸起（23ｂ）をバルブ（20）の外面に形成した凹成形部（20ａ）に嵌入し係合した状態で前後に回動することで、バルブ（20）を開いて空気路を開閉させるものである。
【００２３】
貯蔵室（３）内に押し込まれた状態にある収納容器（11）の下面後部に対応する壁面には、第１のマイクロスイッチ（24）を設置して収納容器（11）の位置検出スイッチとしており、扉（４）を閉めて収納容器（11）が所定位置まで押し込まれた際には、容器の凹陥部（11ａ）の後端が該マイクロスイッチ（24）を押圧してオン状態になるように配置している。
【００２４】
また、前記レバー（23）の近傍には第２のマイクロスイッチ（25）が設けられており、レバー（23）の軸部の凸起（23ｂ）をバルブ（20）の凹成形部（20ａ）に嵌入させるように押し込んだときには、該マイクロスイッチ（25）をオンして真空ポンプ（17）への回路を接続しこれを作動可能状態にしている。
【００２５】
さらに、閉扉時における収納容器（11）の背面に対応する背壁には、電磁石（26）を配置しており、磁性体で形成した収納容器（11）が所定位置まで押し込まれた際には、対応する電磁石（26）との距離が近接するようにしている。そして、前記レバー（23）の操作により第２のマイクロスイッチ（25）がオン状態になると、前記電磁石（26）に通電されてこれを付勢し、その磁力によって磁性体金属で形成した収納容器（11）を後方に引き込み所定位置に固定するようにしている。そのため、前記レバーの軸部（23ａ）を保持している本体の貫通孔はゴム等の弾性体を封入し、バルブ（20）とレバー（23）とが凹凸嵌合した状態でも軸部（23ａ）の位置が前後に移動できるように構成する。
【００２６】
そして、収納容器（11）が所定位置にあって第１のマイクロスイッチ（24）がオン状態にあり、且つ、前記レバー（23）とバルブ（20）とが凹凸嵌合状態にあって第２のマイクロスイッチ（25）がオン状態にあるときに、レバー（23）を後方に回動させた場合には、バルブ（20）の弁を開いて真空ポンプ（17）から収納容器（11）内への空気路を連通させるとともに、図示しない駆動スイッチをオンして前記真空ポンプ（17）を駆動するように構成されている。
【００２７】
このとき、収納容器（11）は、電磁石（26）によって後方に引っ張られているために、貯蔵室の扉（４）を開くことはできず、不用意に開扉することで嵌合状態にあるレバー（23）の凸起（23ｂ）等が破損するおそれがなくなるとともに、収納容器（11）の後方移動によって、前記排気パイプ（21）先端の接続チューブ（22）と真空ポンプ（17）からの延長チューブ（18）との重ね合わせ範囲が長くなり双方の密着度が大きくなって真空ポンプ（17）の動作時における空気漏れを防ぐことができる。
【００２８】
なお、本実施例では、真空ポンプ（17）の駆動スイッチを図示していないが、この駆動スイッチは前記第２のマイクロスイッチ（25）の動作に従属するものであって、例えば、レバー（23）の回動でオンするように構成すればよく、レバー（23）がバルブ（20）に嵌合していない場合は第２のマイクロスイッチ（25）はオフ状態にあるので駆動スイッチをオンしても真空ポンプ（17）が駆動することはない。
【００２９】
すなわち、真空ポンプ（17）は、収納容器（11）が扉（４）の支持枠（12）に保持され、閉扉によって貯蔵室（３）内の所定の位置にあり、レバー（23）を軸方向に押し込んでバルブ（20）と係合させ、電磁石（26）により収納容器（11）が引き込まれて固定状態にあるときにのみ動作可能となるものであり、レバー（23）を回動することで初めて駆動されることから、不用意に動作することをなくして、関連部の破損を防ぐことができる。
【００３０】
以下、既に低酸素状態に保持されている冷蔵庫本体（１）から食品を取り出す場合、および食品の鮮度を長期に保つべく新たに収納貯蔵する場合について説明する。
【００３１】
まず、開扉の前に、冷蔵庫本体（１）側面のレバー（23）を回動してバルブ（20）を閉じるとともに真空ポンプ（17）を停止し、レバー（23）を軸方向に引き出し電磁石（26）への通電を断つことで収納容器（11）の引き込み動作を解除する。同時に接続チューブ（22）への負圧を除去して真空ポンプ（17）からの延長チューブ（18）との密着状態を解除し、開扉動作を可能にする。
【００３２】
したがって、延長チューブ（18）と係合していたバルブ（20）や接続チューブ（22）は、収納容器（11）と実質的に一体化していることから、扉（３）が引き出された場合は収納容器（11）とともに引き出されることになる。
【００３３】
次いで、扉（４）を貯蔵空間から引き出すとともに、収納容器（11）の蓋（13）上面の外気導入弁（15）を開放して容器内を大気圧に戻し、蓋（13）の開放を可能にするものであり、蓋（13）を開放することで容器内に収納されている貯蔵品を取りだし、新たな食品を収納するようにすればよい。
【００３４】
なお、このとき、収納容器（11）を蓋（13）で密閉した状態にしておけば、容器内の低酸素濃度状態を保持したまま本体側から取り外すことができ、持ち運び、また運送することができる。また扉の支持枠（12）からも取り外し可能であるため、収納容器の清掃や洗浄も容易となる。
【００３５】
収納容器（11）内を低酸素状態にするには、蓋（13）を閉じ外気導入弁（15）を閉めた状態で閉扉することにより収納容器（11）を所定位置まで押し込む。一方、本体（１）側面のレバー（23）を押し込んで凸起（23ｂ）を室内のバルブ（20）の凹成形部（20ａ）に嵌入して係合させ、電磁石（26）により収納容器（11）を後方に引き込むとともに、接続チューブ（22）内への延長チューブ（18）の重なり代を大きくする。
【００３６】
次に、レバー（23）を回動してバルブ（20）を開き、真空ポンプ（17）を駆動してバルブ（20）、延長チューブ（18）を介して空気を吸い込み収納容器（11）内を減圧するものである。同時に、前記電磁石（26）の引っ張り力により収納容器（11）は固定され、不用意な開扉を防止してレバー（23）等関連部品の損傷を防止するとともに、接続チューブ（22）の内面は負圧によって延長チューブ（18）の外面に密着し、外方への空気の洩れを効果的に防ぐことができる。
【００３７】
このとき、閉扉状態であっても、冷蔵庫本体（１）の天井面に設けた透明表示部である断熱壁（27）を介して内部の真空計（16）をみることによって、収納容器（11）内の真空度を確認しながら真空ポンプ（17）を運転することができる。
【００３８】
上記構成において、この冷蔵庫（１）の貯蔵室（３）を酸素濃度が調整できる減圧貯蔵室として使用設定している場合は、室内における収納容器（11）の蓋（13）は密閉されており、容器（11）内は真空ポンプ（17）の駆動による空気の吸引によって５０〜２００Ｔｏｒｒの間の減圧状態にある。前記減圧によって大気中の酸素濃度が低下する結果、収納されている食品と酸素とを遮断することになり、冷却作用による低温化とも相俟って、容器（11）内は低酸素濃度で且つ低温の雰囲気状態となり、野菜の呼吸作用の抑制、魚肉の油脂分等の酸化抑制、酵素活性の抑制、好気性微生物の活動抑制といった効果が得られ、鮮度保持向上による長期保存を可能とすることができる。
【００３９】
また、貯蔵室（３）空間の空気を排出する真空ポンプ（17）は、収納容器（11）後方の隅部等に設置し、延長チューブ（18）や接続チューブ（22）、バルブ（20）を室内のデッドスペースを利用して配することで貯蔵容積を大きく減ずることを防ぎ、真空ポンプ（17）が貯蔵室内にあること、および真空ポンプが駆動しているときは扉（４）が閉じていることからポンプ駆動音が外部に漏洩する度合を著しく低減することができ、機械室への設置に比較して騒音の発生を少なくすることができる。
【００４０】
上記により、貯蔵室（３）を酸素濃度を調整しない通常の冷却温度室として使用する場合には、レバー（23）をバルブ（20）に嵌入しないで真空ポンプ（17）や電磁石（26）を作動させないようにして、圧縮機（７）による冷却運転をおこなうようにすればよい。また、前記貯蔵室を冷蔵仕様とするか、あるいは冷凍仕様とするかは上記いずれの場合も適宜選択することができるものであり、対象とする冷蔵庫も上記実施例の形態に限らず、多温度式の大形冷蔵庫における複数の貯蔵室に適用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、酸素濃度調整手段を備えて食品の長期保存をはかるようにした冷蔵庫に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の全体斜視図である。
【図２】図１の冷蔵庫の縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図４】図２の収納容器部分の分解斜視図である。
【図５】図２の収納容器後部における真空排気経路の接続状態を示す断面図である。
【図６】図５における真空排気経路の吸引状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  冷蔵庫本体            ２  内箱                  ３  冷却貯蔵室
４  扉                    ５  冷却器                ６  機械室
７  圧縮機                ９  制御ボックス          10  露受皿
11  収納容器              11ａ  凹陥部              12  支持枠
13  蓋                    13ａ  後端部              13ｂ  蝶番
14  シールパッキン        15  外気導入弁            16  真空計
17  真空ポンプ            18  延長チューブ          19  仕切断熱壁
20  バルブ                20ａ  凹成形部            21  排気パイプ
22  接続チューブ          23  レバー                23ａ  軸部
23ｂ  凸起                24  第１マイクロスイッチ  25  第２マイクロスイッチ
26  電磁弁                27  透明断熱壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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