(57)【要約】【課題】保存空間の酸素濃度を大気中の酸素比率よりも高い条件に制御し、その最適条件を明らかにすることで、肉、魚の保存性を向上させる手段を設けた冷蔵庫を提供することにある。【解決手段】冷蔵室及び冷凍室を形成する断熱箱体と、冷気を生成する冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルからの冷気を送風ファンによって前記冷蔵室及び前記冷凍室に供給する冷気供給路とを備えた冷蔵庫において、前記冷蔵室または前記冷凍室に保存空間の酸素濃度を大気中の酸素比率よりも高い条件に制御する酸素富化手段を備える構造とした。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室及び冷凍室を形成する断熱箱体と、冷気を生成する冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルからの冷気を送風ファンによって前記冷蔵室及び前記冷凍室に供給する冷気供給路とを備えた冷蔵庫において、前記冷蔵室または前記冷凍室に保存空間の酸素濃度を大気中の酸素比率よりも高い条件に制御する酸素富化手段を備える構造とし、前記保存空間の酸素濃度を４０％以上に制御することを特徴とした冷蔵庫。
【請求項２】
請求項１に記載の冷蔵庫において、前記酸素富化手段により制御された保存空間の酸素濃度を７０〜８０％とすることを特徴とした冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は食品や飲料水等を冷蔵して貯留する冷蔵庫に係り、特に酸素富化手段を備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫においては、冷蔵庫を構成する箱体内部の上部に冷蔵室、中間部に冷凍室、下部に野菜室を配置し、それぞれの貯蔵室同士は熱の移動が少ないように断熱仕切壁により区画されている。そして、冷蔵庫として一般的に主流である間冷式冷蔵庫（冷却器で冷やされた冷気を、送風ファンによって冷凍室、冷蔵室、野菜室に吹き出す方式の冷蔵庫）では、冷蔵庫内部に冷気を生成する冷凍サイクルを備え、この冷凍サイクルの冷却器で生成された冷気を送風機により各貯蔵室に循環させて貯蔵物の冷却を行っている。
【０００３】
近年、冷蔵庫においては低温保存だけではなく様々な鮮度保持機能が搭載されており、食品の品質を劣化させてない、あるいは、保存により品質を向上させる技術の開発に注力している。こうした背景を受け、特許文献１においては冷蔵庫の庫内を保存する食品に適した酸素濃度に制御することができる冷蔵庫が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４４９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の冷蔵庫においては、食品を保存するための２つの空間(空間Ａと空間Ｂ)と、酸素除去及び富化機構とを備えた冷蔵庫であって、空間Ａにおける酸素濃度を大気中の酸素比率よりも低い条件に制御するとともに空間Ｂにおける酸素濃度を大気中の酸素比率よりも高い条件に制御する冷蔵庫が記載されている。しかし、特許文献１においては酸素除去及び富化機構についての記述はあるものの、酸素濃度の最適条件については言及されていない。
【０００６】
本発明の目的は保存空間の酸素濃度を大気中の酸素比率よりも高い条件に制御し、その最適条件を明らかにすることで、肉、魚の保存性を向上させる手段を設けた冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、冷蔵室及び冷凍室を形成する断熱箱体と、冷気を生成する冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルからの冷気を送風ファンによって前記冷蔵室または前記冷凍室に供給する冷気供給路とを備えた冷蔵庫において、前記冷蔵室及び前記冷凍室に保存空間の酸素濃度を大気中の酸素比率よりも高い条件に制御する酸素富化手段を備える構造とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、酸素濃度を上昇させることにより、肉、魚の保存性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用される冷蔵庫の正面外観図である。
【図２】図１に示す冷蔵庫の縦断面を示す縦断面図である。
【図３】図２に示す冷蔵庫の庫内の背面内部の構成を示す正面図である。
【図４】ミオグロビンの色の変化を示した関係図である。
【図５】マグロを３日間保存した後のＲＧＢ値を測定し、赤みの強さを示すＲ値を示した結果である。
【図６】牛肉を３日間保存した後のａ*、ｂ*、Ｌ*値を測定し、赤みの強さを示すａ*値を示した結果である。
【図７】カツオを３日間保存した後のａ*、ｂ*、Ｌ*値を測定し、赤みの強さを示すａ*値を示した結果である。
【図８】鯛を３日間保存した後のａ*、ｂ*、Ｌ*値を測定し、赤みの強さを示すａ*値を示した結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１１】
本発明の具体的な実施例を説明する前に、本発明が適用される冷蔵庫の構成を図１乃至図３に基づいて説明する。図１は冷蔵庫の正面外観図であり、図２は図１の縦断面を示す断面図である。尚、図２においては製氷室の断面は示されていない。
【００１２】
図１、及び図２において、冷蔵庫１は、上方から冷蔵室２、製氷室３及び上部冷凍室４、下部冷凍室５、野菜室６を有する。ここで、製氷室３と上部冷凍室４は、冷蔵室２と下部冷凍室５との間に左右に並べて設けている。一例として、冷蔵室２はおよそ＋３℃、野菜室６はおよそ＋３℃〜＋７℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、製氷室３、上部冷凍室４及び下部冷凍室５は、およそ−１８℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。尚、上部冷凍室４は下部冷凍室５より容積が小さく形成されており、少量の食品が冷凍、貯蔵されるものである。
【００１３】
冷蔵室２は前方側に、左右に分割された観音開き（いわゆるフレンチ型）の冷蔵室扉２ａ、２ｂを備えている。製氷室３、上部冷凍室４、下部冷凍室５、野菜室６は夫々引き出し式の製氷室扉３ａ、上部冷凍室扉４ａ、下部冷凍室扉５ａ、野菜室扉６ａを備えている。また、各扉の貯蔵室側の面には、各扉の外縁に沿うように磁石が内蔵されたパッキン（図示せず）を設けており、各扉の閉鎖時、鉄板で形成された冷蔵庫外箱のフランジや後述の各仕切り鉄板に密着し貯蔵室内への外気の侵入、及び貯蔵室からの冷気の漏れを抑制する構成とされている。
【００１４】
ここで、図２に示すように冷蔵庫本体１０の下部には機械室１１が形成され、この中に圧縮機１２が内蔵されている。冷却器収納室１３と機械室１１には水抜き通路１４によって連通され、凝縮水が排出できるようになっている。
【００１５】
図２に示すように、冷蔵庫本体１０の庫外と庫内は、内箱と外箱との間に発砲断熱材（発泡ポリウレタン）を充填することにより形成される断熱箱体１５により隔てられている。また冷蔵庫本体１０の断熱箱体１５は複数の真空断熱材１６を実装している。冷蔵庫本体１０は、上側仕切壁１７により冷蔵室２と上部冷凍室４及び製氷室３（図１参照、図２中で製氷室３は図示されていない）とが区画され、下側断熱仕切壁１８により下部冷凍室５と野菜室６とが区画されている。
【００１６】
また、下部冷凍室５の上部には横仕切部を設けている。横仕切部は、製氷室３及び上部冷凍室４と下部冷凍室５とを上下方向に仕切っている。また、横仕切部の上部には、製氷室３と上部冷凍室４との間を左右方向に仕切る縦仕切部を設けている。
【００１７】
横仕切部は、下側断熱仕切壁１８の前面及び左右側壁前面と共に、下部冷凍室扉５ａの貯蔵室側の面に設けたパッキン（図示せず）と接触する。製氷室扉３ａと上部冷凍室扉４ａの貯蔵室側の面に設けたパッキン（図示せず）は、横仕切部、縦仕切部、上側断熱仕切壁５１及び冷蔵庫本体１の左右側壁前面と接することで、各貯蔵室と各扉との間での冷気の移動をそれぞれ抑制している。
【００１８】
図２に示すように、上部冷凍室４、下部冷凍室５及び野菜室６は、それぞれの貯蔵室の前方に備えられた扉４ａ、５ａ、６ａが取り付けられている。また、上部冷凍室４には上部冷凍貯蔵容器４１が収納、配置され、下部冷凍室５には上段冷凍貯蔵容器６１、下段冷凍貯蔵容器６２が収納、配置されている。更に、野菜室６には上段野菜貯蔵容器７１、下段野菜貯蔵容器７２が収納、配置されている。
【００１９】
そして、製氷室扉３ａ、上部冷凍室扉４ａ、下部冷凍室扉５ａ及び野菜室扉６ａは、それぞれ図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより、製氷貯蔵容器３ｂ（図示せず）、上部冷凍貯蔵容器４１、下段冷凍貯蔵容器６２、下段野菜貯蔵容器７２が引き出せるようになっている。
【００２０】
詳しくは、下段冷凍貯蔵容器６２は冷凍室扉内箱に取り付けられた支持アーム５ｄに下段冷凍貯蔵容器６２の側面上部のフランジ部が懸架されており、冷凍室扉５aを引き出すと同時に下段冷凍貯蔵容器６２のみが引き出される。上段冷凍貯蔵容器６１は冷凍室５の側面壁に形成された凹凸部（図示しない）に載置されており前後方向にスライド可能になっている。
【００２１】
下段野菜貯蔵容器７２も同様にフランジ部が野菜室扉６ａの内箱に取り付けられた支持アーム６ｄに懸架され、上段野菜貯蔵容器７１は野菜室側面壁の凹凸部に載置されている。また、この野菜室６には断熱箱体１５に固定された電熱ヒーター６Ｃが設けられており、この電熱ヒーター６Ｃによって野菜室６の温度が冷やし過ぎにならないように、野菜の貯蔵に適した温度になるようにしている。尚、この電熱ヒーター６Ｃは必要に応じて設けられれば良いものであるが、本実施例では野菜の貯蔵がより上手く行えるように電熱ヒーター６Ｃを設けるようにしている。
【００２２】
次に本実施形態の冷蔵庫の冷却方法について説明する。冷蔵庫本体１には冷却器収納室１３が形成され、この中に冷却手段として冷却器１９を備えている。冷却器１９（一例として、フィンチューブ熱交換器）は、下部冷凍室５の背部に備えられた冷却器収納室１３内に設けられている。また、冷却器収納室１３内であって冷却器１９の上方には送風手段として送風機２０（一例として、プロペラファン）が設けられている。
【００２３】
冷却器１９で熱交換して冷やされた空気（以下、冷却器１９で熱交換した低温の空気を「冷気」と称する）は、送風機２０によって冷蔵室送風ダクト２１、冷凍室送風ダクト２２、及び図示しない製氷室送風ダクトを介して、冷蔵室２、製氷室３、上部冷凍室４、下部冷凍室５、野菜室６の各貯蔵室へそれぞれ送られる。
【００２４】
各貯蔵室への送風は、冷蔵温度帯の冷蔵室２への送風量を制御する第一の送風制御手段（以下、冷蔵室ダンパ２３という）と、冷凍温度帯の冷凍室４、５への送風量を制御する第二の送風量制御手段（以下、冷凍室ダンパ２４という）とにより制御される。ちなみに、冷蔵室２、製氷室３、上部冷凍室４、下部冷凍室５、及び野菜室６への各送風ダクトは、図３に破線で示すように冷蔵庫本体１の各貯蔵室の背面側に設けられている。具体的には、冷蔵室ダンパ２３が開状態、冷凍室ダンパ２４が閉状態のときには、冷気は、冷蔵室送風ダクト２１を経て多段に設けられた吹き出し口２５から冷蔵室２に送られる。
【００２５】
また、冷蔵室２を冷却した冷気は、冷蔵室２の下部に設けられた冷蔵室戻り口２６から冷蔵室−野菜室連通ダクト２７を経て、下側断熱仕切壁１８の下部右奥側に設けた野菜室吹き出し口２８から野菜室６へ送風される。野菜室６からの戻り冷気は、下側断熱仕切壁１８の下部前方に設けられた野菜室戻りダクト入口２９から野菜室戻りダクト３０を経て、野菜室戻りダクト出口から冷却器収納室１３の下部に戻る。尚、別の構成として冷蔵室−野菜室連通ダクト２７を野菜室６へ連通せずに、図３において冷却器収納室１２の上面から見て、右側下部に戻す構成としてもよい。この場合の一例として、冷蔵室−野菜室連通ダクト２７の前方投影位置に野菜室送風ダクトを配置して、冷却器１９で熱交換した冷気を、野菜室吹き出し口２８から野菜室６へ直接送風するようになる。
【００２６】
図２、図３に示すように、冷却器収納室１３の前方には、各貯蔵室と冷却器収納室１３との間を仕切る仕切部材３１が設けられている。仕切部材３１には、図３にあるように上下に一対の吹き出し口３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂが形成されており、冷凍室ダンパ２４が開状態のとき、冷却器１９で熱交換された冷気が送風機２０により図示を省略した製氷室送風ダクトや上段冷凍室送風ダクト３４を経て吹き出し口３２ａ、３２ｂからそれぞれ製氷室３、上部冷凍室４へ送風される。また、下段冷凍室送風ダクト３５を経て吹き出し口、３３ａ、３３ｂから下部冷凍室５へ送風される。尚、下部冷凍室５には必要に応じて吹き出し口を増設しても良いものである。
【００２７】
また、冷蔵庫本体１０の天井壁上面側にＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、インターフェース回路等を搭載した制御装置が設けられている。
【００２８】
制御装置は、外気温度センサ（図示せず）、冷却器温度センサ（図示せず）、冷蔵室温度センサ（図示せず）、野菜室温度センサ（図示せず）、冷凍室温度センサ（図示せず）、扉２a、２ｂ、３a、４a、５a、６aの各扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示せず）、冷蔵室２内壁に設けられた図示しない温度設定器等と接続されている。
【００２９】
ＣＰＵはＲＯＭに予め搭載されたプログラムにより、圧縮機１２のＯＮ、ＯＦＦ等の制御、冷蔵室ダンパ２３及び冷凍室ダンパ２４を個別に駆動するそれぞれのアクチュエータの制御、送風機２０のＯＮ／ＯＦＦ制御や回転速度制御、扉開放状態を報知するアラームのＯＮ／ＯＦＦ等の制御を行うようになっている。
【００３０】
図１に戻って、冷蔵室扉２ａには入力制御部４０が設けられており、この入力制御部４０は上述した制御装置に接続されている。したがって、入力制御部４０からの入力によって冷蔵庫１の各貯蔵室の温度を設定できるようになっている。例えば圧縮機１２の回転数、送風機２０の回転数、冷蔵室ダンパ２３及び冷凍室ダンパ２４の開閉や開閉量等を制御することで各貯蔵室の温度を制御するものである。
【００３１】
図４はミオグロビンの色の変化を示した関係図である。ミオグロビンとはタンパク質の一種である赤色色素である。このミオグロビンを大量に含むため、牛肉や豚肉、マグロやカツオ等が赤く見える。ミオグロビンはその形態により呈する色が変わることでも知られている。新鮮な肉、鮮魚中のミオグロビンは還元型ミオグロビンであり、紫赤色を示す。この還元型ミオグロビンが酸素に触れると酸化型のミオグロビンであるオキシミオグロビンとなる。オキシミオグロビンは鮮やかな鮮赤色を呈し、新鮮な生肉の色調とされている。しかし、このオキシミオグロビンがさらに酸化されるとメトミオグロビンへと変化し、鮮やかな赤みは失われ、褐色を呈する。ミオグロビンがメトミオグロビンの形となると赤みが失われるため、私たちは鮮度がよくないと判断するようになる。
【００３２】
また、図４より高酸素分圧にすることによりミオグロビンの形態をオキシミオグロビンの状態に留めておけることがわかる。そこで保存空間中の酸素濃度を高めることにより肉、魚の色味を保ち、高品質な保存ができるようになる。
【００３３】
図５はマグロを４℃で３日間保存した後のＲＧＢ値を測定し、赤みの強さを示すＲ値を示した結果である。これは酸素濃度による変色の程度を大気圧（酸素濃度２１％）と比較したものである。横軸は保存環境下の酸素濃度、縦軸は酸素富化時の３日保存後のＲ値−大気圧時の３日保存後のＲ値を示したものである。つまり、縦軸の値が大きいほど大気圧時と比較し酸素富化時においてＲ値が大きく、赤みが強いこと、変色が進んでいないことを意味している。
【００３４】
図５より酸素濃度５０％以上では大気圧よりもＲ値が高くなり、変色を抑制する傾向にあることがわかる。その後酸素濃度８０％で酸素富化による効果が最も大きくなり、その後減少するものの、いずれの場合も酸素濃度５０％以上であればマグロの赤みを指標とした鮮度評価では大気圧保存よりも有効であると言える。
【００３５】
図６、図７、図８は牛肉、カツオ、鯛を４℃で３日間保存した後のａ*、ｂ*、Ｌ*値を測定し、赤みの強さを示すａ*値を示した結果である。図５同様、横軸は保存環境下の酸素濃度、縦軸は酸素富化時の３日保存後のａ*値−大気圧時の３日保存後のａ*値を示したものである。これより牛肉では酸素濃度が約６５％以上で大気保存よりも保存後の赤色が強くなり、８０％で最も高くなることがわかった。カツオでは酸素濃度が約７０％以上で大気保存よりも保存後の赤色が強くなり、７５％で最も高くなることがわかった。鯛では酸素濃度が約４０％以上で大気保存よりも保存後の赤色が強くなり、酸素濃度７０％で最も高くなることがわかった。
【００３６】
図５〜図８より、酸素濃度が７０〜８０％のときに、大気保存と比較し最も赤みが強くなり、保存に最適な濃度であることがわかった。また、最適な酸素濃度は食品種によって異なるが、酸素濃度が４０％以上で大気保存よりも食品の色が良くなる傾向にあることがわかり、最適酸素濃度である７０〜８０％を超えても大気圧と比較し変色を促進する可能性がないと考える。
【００３７】
これらは全て冷蔵温度帯にて実験を行ったがこれに限定するものではない。０℃付近のチルド温度帯、-３℃付近のパーシャル温度帯、-１８℃付近の冷凍温度帯でも実施可能である。しかし、低温度、特に冷凍温度では食品の生化学反応速度は遅くなるため、このような工夫を凝らさなくても品質の維持が可能である。
【００３８】
次に保存空間の酸素濃度を大気中の酸素比率よりも高い条件に制御する酸素富化手段について言及する。保存空間の酸素濃度を制御する手段として、酸素吸脱着材、高分子電解質膜等が考えられる。これらを酸素富化の手段として用いる場合その特性にあわせ、酸素富化手段は空気圧縮装置、空気減圧装置、酸素濃度が高くなった空気を保存空間に送り、保存空間の酸素濃度を均一にする送風装置、保存空間内の酸素濃度が規定の濃度に達したか判断する手段により構成されるものとする。
【００３９】
以上述べた通り、本発明によれば、保存空間の酸素濃度を大気中の酸素比率よりも高い条件に制御する酸素富化手段を備える構造とすることにより、肉、魚の色味を保ち、高品質保存ができるようになる。
【００４０】
尚、本発明は上記した実施例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、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…冷蔵庫本体、２…冷蔵室、３…製氷室、４…上部冷凍室、５…下部冷凍室、６…野菜室。
【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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【図７】
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【図８】
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