(57)【要約】【課題】保存室の酸素濃度の変動を小さく抑える食品保存庫を提供することを目的とする。【解決手段】食品の保存室７内の酸素を除去する酸素ポンプ８を備えるとともに、保存庫本体１の内部を、開閉可能な仕切り板５ａ、５ｂによって、前記保存室７とこれに通じる一つ以上の一時貯蔵室６ａ、６ｂとに分割したものであり、食品を投入あるいは取り出す時、一旦、一時貯蔵室６ａ、６ｂに蓄えてから保存室７を開くものであり、酸素濃度の変動を小さく抑えることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品の保存室内の酸素を除去する酸素ポンプを備えるとともに、保存庫本体の内部を、開閉可能な仕切り板によって、前記保存室とこれに通じる一つ以上の一時貯蔵室とに分割した食品保存庫。
【請求項２】
一時貯蔵室は、保存庫本体の食品の投入口と保存室との間に設けた請求項１に記載の食品保存庫。
【請求項３】
一時貯蔵室は、保存庫本体の食品の取出口と保存室との間に設けた請求項１に記載の食品保存庫。
【請求項４】
一時貯蔵室が、通気路を介して酸素ポンプに連絡されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品保存庫。
【請求項５】
酸素ポンプが加熱手段を有し、前記酸素ポンプと保存室とが断熱材を介して連絡されている請求項１に記載の食品保存庫。
【請求項６】
保存庫本体に外部と連絡する通気孔を設けた請求項１に記載の食品保存庫。
【請求項７】
通気孔は保存室の減圧とともに開口する通気弁を有する請求項６に記載の食品保存庫。
【請求項８】
保存室の空気を攪拌する攪拌手段を有する請求項１に記載の食品保存庫。
【請求項９】
保存室の食品を攪拌する食品攪拌手段を有する請求項１に記載の食品保存庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、玄米や精白米などの穀物、コーヒー豆やコーヒー粉、紅茶、緑茶などの嗜好品、そして果物や野菜などの食品保存庫に関するものであり、詳しくは食品の酸化劣化を防止するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、酸素ポンプを利用した保存庫では、酸素ポンプの一方の電極を保存庫内部の気体に、もう一方の電極を保存庫外部の気体に接するように配置して、保存庫内部の酸素を排気するものであった（例えば、特許文献１参照）。ここで排気する空間とは、食品を投入したり取り出したりするための出入り口を備えた一つの保存空間である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２３５２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、食品を取り入れる過程で保存室の蓋を開けると、保存室に空気が流入して酸素濃度が上昇してしまい、また、食品を取り出すときにも同様に保存室の酸素濃度が上昇してしまう。そのため再度酸素ポンプを動作させなくてはならないものである。
【０００５】
しかし、大気中の酸素濃度まで上昇した空気を所定の低酸素濃度まで排気するためには、多大な時間と電力が必要となる。時間がかかると食品の酸化劣化を引き起こす原因になるし、必要以上の消費電力はエネルギと運転コストの無駄である。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、保存室の酸素濃度の変動を小さく抑えて食品の酸化劣化を防止する食品保存庫を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の食品保存庫は、保存庫本体の内部を、開閉可能な仕切り板によって、食品の保存室とこれに通じる一つ以上の一時貯蔵室とに分割したものである。
【０００８】
これによって、食品の投入、取り出し時に伴う保存室内の酸素濃度の変動を小さく抑えて食品の酸化劣化を防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、食品の保存室内の酸素を除去する酸素ポンプを備えるとともに、保存庫本体の内部を、開閉可能な仕切り板によって、前記保存室とこれに通じる一つ以上の一時貯蔵室とに分割した食品保存庫としたことにより、食品の投入、取り出し時に伴う保存室内の酸素濃度の変動を、仕切り板と一時貯蔵室の存在により、小さく抑えることができ、食品の酸化劣化を防止することができる。したがって、短時間で保存室を低酸素濃度にすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、一時貯蔵室は、保存庫本体の食品の投入口と保存室との間に設けた請求項１に記載の食品保存庫としたことにより、食品の投入時、食品は、一旦、一時貯蔵室に入り、その後に仕切り板が開いて保存室に移動することになり、外気が保存室に直接流入することを避けることができる。したがって、保存室の酸素濃度が大きく上昇することを抑えることができるため、短時間で保存室を低酸素濃度にすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、一時貯蔵室は、保存庫本体の食品の取出口と保存室との間に設けた請求項１に記載の食品保存庫としたことにより、食品の取り出し時、食品は、保存室から一旦、一時貯蔵室に入り、その後、仕切り板で保存室を密閉するとともに取出口が開いて食品は取り出されるもので、外気が保存室に直接流入することを避けることができる。したがって、保存室の酸素濃度が大きく上昇することを抑えることができるため、短時間で保存室を低酸素濃度にすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、一時貯蔵室が、通気路を介して酸素ポンプに連絡されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品保存庫としたことにより、酸素ポンプによって一時貯蔵室の酸素を排気することにより、保存室の酸素濃度の変動を最小に抑えることができる。すなわち、食品の移動に伴って生じる酸素濃度の上昇を抑えることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、酸素ポンプが加熱手段を有し、前記酸素ポンプと保存室とが断熱材を介して連絡されている請求項１に記載の食品保存庫としたことにより、金属酸化物を電解質とした酸素ポンプは５００℃以上の高温状態でより性能が高まるが、断熱材で熱が食品に伝わり乾燥や腐敗などによって品質が劣化することを抑えている。すなわち、電解質の加熱によって保存室の酸素雰囲気を効率よく低下させることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、保存庫本体に外部と連絡する通気孔を設けた請求項１に記載の食品保存庫としたことにより、酸素ポンプによって排気を続けると内部圧力が下がり、排気性能が低下するが、通気孔から外部空気を流入させることで、内部と外部の気圧差が小さくなり、排気性能の低下を抑えることができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、通気孔は保存室の減圧とともに開口する通気弁を有する請求項６に記載の食品保存庫としたことにより、必要以上の外部空気の流入を抑えることができるため、内部の酸素濃度の上昇を小さく抑えることができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、保存室の空気を攪拌する攪拌手段を有する請求項１に記載の食品保存庫としたことにより、保存室の酸素の濃度分布を短時間で均一にすることが可能となる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、保存室の食品を攪拌する食品攪拌手段を有する請求項１に記載の食品保存庫としたことにより、食品間に空気が閉じ込められた状態を開放し、食品間を低酸素雰囲気にすることができる。すなわち、食品を含めた保存室全体の酸素濃度を短時間で均一に低下させることが可能となる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１、図２は本発明の実施例１における食品保存庫を示すものである。本実施例では食品保存庫の一例として、米びつを示しているが、これに限定されるものでない。
【００２０】
図１に示すように、保存庫本体１は、その上部に開閉自在の蓋２ａを有する投入口２と、下部に計量装置３と、開閉装置（図示せず）が付いた取出口４とを備えている。保存庫本体１の内部は、開閉可能な仕切り板５ａ、５ｂによって、投入口２と保存室７の間に設けた一時貯蔵室６ａと、食品１０を収容保存する前記保存室７と、取出口４と保存室７との間に設けた一時貯蔵室６ｂとに分割されている。仕切り板５ａ、５ｂはモータなどの駆動装置（図示せず）によって開閉し、閉じた場合は気密性が保持されるようになっている。
【００２１】
また、保存室７は外部と酸素ポンプ８を介して開口している。酸素ポンプ８は保存室７の空気中に含まれる酸素を除去するものであり、電源９により動作するものである。
【００２２】
酸素ポンプ８は、図２に示すように、金属酸化物を原料とした酸素イオン導電性を有する基板１１の一方の表面に第一電極１２と、もう一方の表面に第二電極１３を形成させた構成であり、酸素ポンプに直流電圧を印加するための電源９にリード線を介して接続されている。酸素イオン導電性を有する基板１１としてイットリウムをドープしたジルコニア（ＹＳＺ）やサマリウムをドープしたセリア（ＳＤＣ）が用いられる。
【００２３】
また、第一電極１２や第二電極１３としては白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、サマリウム−ストロンチウム−コバルトから成る複合金属酸化物（ＳＳＣＯ）などの印刷膜や蒸着膜が用いられる。第一電極１２がカソード電極として作用するとき、第二電極１３はアノード電極として作用する。
【００２４】
１４は第一電極１２側の空間と第二電極１３側の空間を区画する区画板であり、第一電極１２に対向する開口部を有し、基板１１とガラスペーストなどの接着材料によって接着されている。区画板１４として適した材質はニッケル、鉄−クロム合金、チタン、金、白金などの金属板もしくは箔、アルミナ、ムライトなどのセラミック板が用いられるが、基板１１との熱膨脹差が少なく、熱歪みが小さいことが要求されることから、望ましくはニッケル、鉄−クロム合金の金属箔がよい。１５は酸素ポンプ８の下部に設けられた加熱手段であり、この加熱手段１５に電力を印加する加熱用電源１６にリード線を介して接続されており、酸素ポンプ８の下方に配置されている。１７は基板１１や第二電極１３に異物が接触するのを防ぐためのメッシュ蓋である。また、１８は多孔性を有する断熱材であり、酸素ポンプ８と保存室７との間の通気路に配置されている。この断熱材１８の主成分はシリカである。
【００２５】
以上のように構成された食品保存庫（米びつ）について、以下に動作と作用を説明する。
【００２６】
初期状態の保存室７には食品１０が酸素濃度約３％で保存されている。この状態では仕切り板５ａ、５ｂが気密性良く閉じている。ここで保存される食品は投入口２から一時貯蔵室６ａに投入される。投入完了後、蓋２ａで投入口２が閉じられる。投入口２と蓋２ａはゴムパッキン（図示せず）を使用して気密性を確保している。続いて仕切り板５ａが開き、食品が保存室７に移動する。この時、保存室７の酸素濃度は上昇するが、酸素濃度１０％以内に抑えることができる。食品の移動完了後、仕切り板５ａが再び閉じて、保存室７が密閉される。
【００２７】
次にスイッチ（図示せず）が入ると、加熱用電源１６によって電力が加熱手段１５に供給され、酸素ポンプ８が加熱される。さらに酸素ポンプ駆動用の電源９によって第一電極１２をカソード電極、第二電極１３をアノード電極として電圧が印加される。加熱手段１５によって酸素ポンプ８が５００〜８００℃まで昇温すると、カソード電極側に存在する酸素分子が酸素イオンとして酸素イオン導電性を有する基板１１に取り込まれ、アノード電極に移動する。アノード電極に到達した酸素イオンは酸素分子となり、外部に放出される。以上の電気化学反応によって、保存室７内部の酸素のみが排気されることになる。
【００２８】
また、第一電極１２側の空間と第二電極１３側の空間とを区画する区画板１４によって、第二電極１３側で生成した酸素が第一電極１２側へ逆流移動するのを防止している。
【００２９】
そして、食品を取り出す際、仕切り板５ｂが開き、必要量の食品が一時貯蔵室６ｂに移動する。この時、保存室７に流入する空気量は一時貯蔵室６ｂの容量のみであるため、保存室７の酸素濃度の上昇を１０％以下に抑えることができる。ここで、食品は計量装置３で計量され取出口４から取り出すことができる。なお、一時貯蔵室６ａや６ｂの容積は小さいほど良いが、食品の投入量や取り出し量に必要な容積より小さくならないようにする。
【００３０】
本実施例によると、食品投入後や取り出し後、保存室７の酸素濃度は１０％程度しか上昇せず、排気の対象となる保存室７の容積は区画されて小さいため、短時間で酸素濃度３％以下に達することができる。これによって、保存室７の酸素濃度の変動を小さく抑えることができるため、食品の酸化劣化を防止した食品保存庫を実現できる。
【００３１】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２における食品保存庫を示すものである。実施例１と同一構成要素については同一符号を付し、説明を省略する。
【００３２】
実施例１と異なるところは、保存庫本体１、特に保存室７に外部と連絡する通気孔１９を設けた点と、通気孔１９は保存室７の減圧とともに開口する通気弁２０を有している点と、一時貯蔵室６ａが、切り替えコック２３を有する通気路２２を介して酸素ポンプ８に連絡されている点と、保存室７の空気を攪拌する攪拌手段２１を有する点である。
【００３３】
前記通気孔１９によって、保存室７と外部の圧力差を無くすことができ、内部と外部の圧力差に影響される排気性能を維持することができるので、保存室７の酸素濃度を効率良く低下させることができる。
【００３４】
また、通気弁２０はバネにより常時は通気孔１９を閉じているが、保存室７が減圧されたときにバネ力に打ち勝って通気弁１９が短時間開口されるため、必要以上の外部空気が流入するのを防ぐことができる。この通気孔１９と通気弁２０の関連構成は、図に示すように、一時貯蔵室６ａと外部との間に設けることができる。
【００３５】
また、一時貯蔵室６ａは、切り替えコック２３を有する通気路２２を介して酸素ポンプ８に連絡されているので、一時貯蔵室６ａの酸素濃度を低下させることができる。
【００３６】
さらに、攪拌手段２１によって、保存室７の空気の拡散を促進させることができため、酸素を効率良く除去することができる。撹拌手段２１は小型のシロッコファンであり、その軸はモータなどの駆動源（図示せず）に接続されている。ここで、攪拌手段２１としてシロッコファンの他に、プロペラファン、エアポンプでもよい。なお、この撹拌手段２１は連続で動作させる必要はなく、間欠動作でもよい。これによって、保存室７の空気の拡散を促進させることができため、酸素を効率良く除去することができる。
【００３７】
そしてまた、図示していないが、保存室７の食品１０を攪拌する食品攪拌手段を有するものである。食品撹拌手段はスクリュー型の攪拌器で、軸はモータなどの駆動源に接続されている。ここで、攪拌手段は食品１０を上下に移動させることのできるものである。
【００３８】
なお、この食品撹拌手段は連続で動作させる必要はなく、間欠動作させてもよい。これによって、食品間の間隙に閉じ込められた酸素を取り除くことができ、食品全体を低酸素雰囲気の状態で保存することができる。
【００３９】
以上のように構成された食品保存庫について、以下に動作と作用を説明する。
【００４０】
初期状態の保存室７の酸素濃度は約３％となっている。この状態では仕切り板５ａと５ｂが気密性良く閉じている。ここで保存される食品は投入口２から一時貯蔵室６ａに投入される。投入完了後、蓋２ａで投入口２を閉じる。投入口２はゴムパッキンを使用して気密性を確保している。
【００４１】
次に切り替えコック２３を調節した後、酸素ポンプ８のスイッチが入り、通気路２２を通して一時貯蔵室６ａの酸素が取り除かれる。酸素濃度が保存室７と同等となった時点で仕切り板５ａが開き、食品が保存室７に移動する。この時、保存室７の酸素濃度の上昇はほとんど無い。食品の移動完了後、仕切り板５ａが再び閉じて、保存室７が密閉される。その後、切り替えコック２３を切り替えて、保存室７の酸素濃度を調節する。
【００４２】
本実施例によると、食品投入時でも保存室７の酸素濃度を安定して保つことができるため、食品の酸化劣化を防止した食品保存庫を実現できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の食品保存庫によれば、食品の投入、取り出し時に伴う保存室内の酸素濃度の変動を、仕切り板と一時貯蔵室の存在により、小さく抑えることができ、食品の酸化劣化を防止することができる。したがって、短時間で保存室を低酸素濃度にすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における食品保存庫の全体構成を示す断面図
【図２】同食品保存庫の酸素ポンプ構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例２における食品保存庫の全体構成を示す断面図
【符号の説明】
１　保存庫本体
２　投入口
４　取出口
５ａ、５ｂ　仕切り板
６ａ、６ｂ　一時貯蔵庫
７　保存室
８　酸素ポンプ
１５　加熱手段
１８　断熱材
１９　通気孔
２０　通気弁
２２　通気路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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