(57)【要約】【課題】庫内が冷却されても、酸素分離除去効率の低下が発生しない脱酸素装置を有した冷蔵庫を提供する。【解決手段】野菜室１６の収納容器４６に着脱自在な蓋体４８を設け、この４８に脱酸素装置５８を設けるものであり、脱酸素装置は、箱体６０内部に高分子電解質膜６４を正極電極６６と負極電極６８とで挟んだ電解素子６２を収納し、蓋体４８と収納容器４６とによって密閉された空間中の空気中の酸素をこの脱酸素装置５８によって分離除去する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫の冷却空間内にある食品収納容器に蓋体を設け、
前記蓋体に脱酸素装置の本体である箱体を設け、
前記箱体内部が、水素イオン交換膜となる高分子電解質膜を正負極の電極で挟んだ電解素子で仕切られ、
前記電解素子の負極電極を前記食品収納容器の内部側に設けると共に、前記負極電極と相対向する前記箱体にグリッドを設け、
前記電解素子の正極電極を前記蓋体の外側に設けると共に、前記負極電極と相対向する前記箱体にグリッドを設ける
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記蓋体に循環ファンを設ける
ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記箱体内部であって、前記負極電極が設けられた空間に循環ファンを設ける
ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記正極電極にのみ親水メッシュ膜を設けるか、前記負極電極にのみ撥水メッシュ膜を設けるか、または、前記正極電極に親水メッシュ膜を設け、かつ、前記負極電極に撥水メッシュ膜を設ける
ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記冷却空間が、野菜室、冷凍室、または、庫内設定温度を切り替えることができる切替室である
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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低酸素雰囲気の冷却空間を実現することができる冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境への配慮や経済性に対する関心の高まりを背景に、冷蔵庫は食品保存性、省エネルギーが重視される傾向にある。一般に、冷蔵庫で食品を保存していて保存期間の経過等によって無駄に捨てられる食品を多く見受けられる。そこで、食品の廃棄による無駄を省くことで、食の省エネルギーを実現すると共に、いつでも新鮮な食品が得られるために冷蔵庫の食品を保存する性能の向上が求められている。
【０００３】
食品の劣化の要因としては、乾燥や酸化等が挙げられる。
【０００４】
第１の乾燥に対する解決方法については、温度変動が小さく、湿度が高い条件での保存が有効であり、例えば、収納する食品毎に部屋を設け、各部屋毎に専用の冷却機構を設けることによりこの乾燥による劣化を防止している。また、野菜に関しては青果物の老化ホルモンであるエチレンガスの除去により鮮度保持向上が可能となる。
【０００５】
第２の酸化に対する解決方法としては、次のような発明が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
すなわち、空気中には約２０％の酸素が存在するが、魚や肉の油脂分の酸化をはじめ、食品劣化の要因となっているので、特許文献１における発明は、冷蔵庫の野菜室の背面に、酸素濃度を少なくすることができる脱酸素装置を設けている。この脱酸素装置は、固体高分子電解質膜とそれを挟む二つの電極とを備え、これら一対の電極間に電流が通じると、正極側で酸素が発生する一方で、負極側に存在する酸素は電極反応によって失われる。そのためこの作用を利用して、野菜室内部にある酸素の濃度を減少させている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２８７８６９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成の脱酸素装置を有した冷蔵庫であると、野菜室に脱酸素装置を直接設ける構造であるため、庫内の冷気が直接に脱酸素装置に当たり、この冷気による温度低下に伴い固体電解質膜の温度低下が発生して、酸素分離除去効率の低下を招くという問題点がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、庫内が冷却されても、酸素分離除去効率の低下が発生しない脱酸素装置を有した冷蔵庫を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、冷蔵庫の冷却空間内にある食品収納容器に蓋体を設け、前記蓋体に脱酸素装置の本体である箱体を設け、前記箱体内部が、水素イオン交換膜となる高分子電解質膜を正負極の電極で挟んだ電解素子で仕切られ、前記電解素子の負極電極を前記食品収納容器の内部側に設けると共に、前記負極電極と相対向する前記箱体にグリッドを設け、前記電解素子の正極電極を前記蓋体の外側に設けると共に、前記負極電極と相対向する前記箱体にグリッドを設けることを特徴とする冷蔵庫である。
【００１１】
請求項２の発明は、前記蓋体に循環ファンを設けることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫である。
【００１２】
請求項３の発明は、前記箱体内部であって、前記負極電極が設けられた空間に循環ファンを設けることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫である。
【００１３】
請求項４の発明は、前記正極電極にのみ親水メッシュ膜を設けるか、前記負極電極にのみ撥水メッシュ膜を設けるか、または、前記正極電極に親水メッシュ膜を設け、かつ、前記負極電極に撥水メッシュ膜を設けることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫である。
【００１４】
請求項５の発明は、前記冷却空間が、野菜室、冷凍室、または、庫内設定温度を切り替えることができる切替室であることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫である。
【００１５】
【作  用】
請求項１の発明であると、電解素子が、脱酸素装置の本体である箱体に収納されているため、冷気が直接電解素子に当たらず、素子温度低下に伴う酸素分離除去効率の低下を防止することができる。また、電解素子を収納した箱体を食品収納容器の蓋体に設けることにより、食品収納容器に食品を貯蔵する場合の障害とならず、食品収納容器の内容積にも影響を与えることがない。さらに、箱体にそれぞれグリッドを設けることにより、庫内の冷気が電解素子に直接当たることなく、各電極に空気が流れることとなる。
【００１６】
請求項２の発明であると、循環ファンを蓋体に設けることにより、電解素子の負極電極における酸素分離除去反応のための空気拡散律速を緩和することができ、結果として早く低酸素濃度状態に到達させることができる。
【００１７】
請求項３の発明であると、食品収納容器内部に循環ファンを設けることにより、箱体内部に食品収納容器内の空気を送り込むことができる。
【００１８】
請求項４の発明であると、親水メッシュ膜、または、撥水メッシュ膜を設けることにより、迅速に低酸素濃度状態に到達させることができる。
【００１９】
請求項５の発明であると、野菜室、冷凍室、または切替室にある食品収納容器内部の食品の酸化を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の冷蔵庫１０について図１及び図２に基づいて説明する。
【００２１】
（１）冷蔵庫１０の構造
まず、本実施形態の冷蔵庫１０の構造について図１に基づいて説明する。
【００２２】
冷蔵庫１０のキャビネット１２は、上段から冷蔵室１４、野菜室１６、製氷室１８、冷凍室２０を備え、製氷室１８の右側には図１において不図示の切替室が設けられている。
【００２３】
冷凍室２０の後方には機械室２２が設けられその内部に圧縮機２４が設けられている。
【００２４】
野菜室１６の後方には、冷蔵用エバポレータ（以下、Ｒエバという）２６が設けられ、このＲエバ２６の上方には冷蔵用送風機（以下、Ｒファンという）２８が設けられている。
【００２５】
製氷室１８及び冷凍室２０の後方には、冷凍用エバポレータ（以下、Ｆエバという）３０が設けられ、このＦエバ３０の上方には冷凍用送風機（以下、Ｆファンという）３２が設けられている。
【００２６】
Ｒエバ２６と野菜室１６との間には隔壁３４があり、この隔壁３４には、Ｒファン２８から野菜室１６に冷気が送風される送風口３６が開口している。
【００２７】
冷蔵室１４、野菜室１６、製氷室１８、冷凍室２０及び切替室にはそれぞれ扉３８、４０、４２、４４が設けられている。
【００２８】
野菜室１６には、野菜等を収納するための収納容器４６が配され、引出し式の扉４２と共に前方に引出し可能となっている。
【００２９】
この収納容器４６には、収納した野菜の乾燥を防止するためのクリスパカバーである蓋体４８が設けられている。この蓋体４８は、収納容器４６を野菜室１６に収納した状態で被せられ、収納容器４６を前方に引出した状態では、野菜室１６の天井面に持ち上げられた状態で収納されている。そのため、収納容器４６とは連動して前方には引き出されない。
【００３０】
この蓋体４８の前部上面には、蓋体４８を収納容器４６の上面の開口部に確実に被せるための押圧装置が設けられている。この押圧装置５０は、収納容器４６の上面にある第１の支点５２と、扉４２の上部内部にある回転軸５４とを結ぶレバー５６が設けられ、このレバー５６の前端部は扉４２から突出している。このレバー５６の前端部を下げると、図１の２点鎖線で示すように蓋体４８が上昇して収納容器４６を開放状態となし、レバー５６の前端部を持ち上げると蓋体４８が収納容器４６に押圧されて密着状態となる。
【００３１】
蓋体４８には、脱酸素装置５８が設けられている。この構造については後から詳しく説明する。
【００３２】
冷蔵庫１０の野菜室１６の背面には、冷蔵庫１０の制御手段である制御基板８２が設けれている。
【００３３】
（２）脱酸素装置５８の構造
次に、図２に基づいて脱酸素装置５８の構造について説明する。
【００３４】
脱酸素装置５８は、前記したように蓋体４８に設けられている。この脱酸素装置５８の本体は、直方体よりなる箱体６０内部に、電解素子６２を収納した構造である。
【００３５】
電解素子６２は、水素イオン交換膜となる高分子電解質膜６４を、板状の正極電極６６と板状の負極電極６８とによって挟持した構造である。この電解素子６２は、支持板７０によって箱体６０内部に支持されている。また、この支持板７０と電解素子６２とによって箱体６０は上下に区画され、箱体６０の上方側には正極電極６６が配され、下方側すなわち、収納容器４６側には負極電極６８が配されている。
【００３６】
正極電極６６と相対向する箱体６０の上面７２には、孔またはスリット形状の複数のグリッド７４が設けられ、負極電極６８と相対向する箱体６０の下面７３にも複数のグリッド７６が開口している。
【００３７】
また、正極電極６６及び負極電極６８からはそれぞれ電圧を印加するためのリード線７８，８０が伸びており、これらリード線７８，８０は、冷蔵庫１０の野菜室１６の背面側の制御基板８２にある電源装置８４に接続されている。
【００３８】
（３）脱酸素装置５８の動作
上記構成の脱酸素装置５８の動作状態について説明する。
【００３９】
扉４２を前方に引出し収納容器４６に野菜等を収納する。
【００４０】
扉４２を閉めて、レバー５６の上端を前方に上げると、押圧装置５０によって蓋体４８が収納容器４６の上面の開口部を完全に密閉する。
【００４１】
扉４２が閉められて収納容器４６が野菜室１６に収納された状態で、所定時間（例えば、３０分）以上扉４２の開閉がない場合に、制御基板８２が電源装置８４を動作させて正極電極６６と負極電極６８にそれぞれ電圧を印加し、酸素分離の除去を行う。この電圧を印加している時間としては、例えば、１時間から２時間程度である。この場合に、収納容器４６にある空気は下面側のグリッド７６から箱体６０内部に侵入して負極電極６８に接触して酸素濃度が減少し、逆に酸素濃度が上昇した正極負極６６側の空気は上面側のグリッド７４から外部に排出される。
【００４２】
このような動作により、密閉された収納容器４６内部を脱酸素装置５８によって酸素濃度を低下させることができ、収納されている野菜等の酸化を防止することができる。
【００４３】
高分子電解質膜６４は箱体６０によって覆われているため、Ｒファン２８からの冷気が直接当たることがなく、従来のように素子温度低下に伴う酸素分離除去効率の低下を防止することができる。
【００４４】
脱酸素装置５８は蓋体４８に設けることにより、収納容器４６自身の内容積は変わらず、食品を十分に収納することができる。また、その収納の際にも、脱酸素装置５８が障害になることはない。
【００４５】
電解素子６２は箱体６０内部に収納されているため、ユーザーが直接この電解素子６２を触ったりすることがなく、機械的強度が弱い電解素子６２が破損して機能を失ったりすることがない。
【００４６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の脱酸素装置５８について、図３に基づいて説明する。
【００４７】
本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、箱体６０内部に循環ファン８６を設けた点にある。
【００４８】
図３に示すように、電解素子６２によって内部が仕切られている箱体６０内部であって、負極電極６８側の空間に循環ファン８６を設けたものである。
【００４９】
このように、循環ファン８６を設けることにより、グリッド７６から箱体６０に侵入してくる収納容器４６の空気を迅速に負極電極６８に到達させることができ、酸素分離除去反応を促進させることができる。
【００５０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の冷蔵庫１００について、図４に基づいて説明する。
【００５１】
本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、蓋体４８における収納容器４６側に循環ファン８８を設けた点にある。
【００５２】
図４に示すように、蓋体４８の下面に循環ファン８８を設けることにより、収納容器４６内部の空気を攪拌して、その空気をグリッド７６を通して箱体６０内部の負極電極６８に送ることにより、負極電極６８における酸素分離除去反応のための空気拡散律速を緩和することができ、結果として迅速に低酸素濃度状態（例えば酸素濃度５％）に到達させることができる。
【００５３】
（第４の実施形態）
本実施形態と第１〜第３の実施形態の異なる点は、電解素子６２における板状の正極電極６６に親水メッシュ膜を設け、板状の負極電極６８の表面に撥水メッシュ膜を設けたことにある。
【００５４】
撥水メッシュ膜を設ける理由は、電解素子６２の負極電極６８の面上では酸素の還元反応により水分が生成し、その水分が蓋体４８と収納容器４６で形成される密閉空間へ放出される可能性がある。そのため、負極電極６８の表面に撥水メッシュ膜を設けることで、負極電極６８近傍の空間中の湿度上昇を抑え、酸素分離除去反応のための水分拡散律速を緩和することができ、結果として低酸素濃度状態に到達させることができる。
【００５５】
親水メッシュ膜を設ける理由は、電解素子６２の正極電極６６の面上では水の酸化分解反応によりプロトンが形成され導電キャリアとして働くこととなる。しかし、正極電極６６の表面に親水メッシュ膜を設けることで、正極電極６６近傍の空間中の湿度を上昇させ、上記と同様に酸素分離除去反応律速状態を緩和させることができる。
【００５６】
なお、上記のように親水メッシュ膜と撥水メッシュ膜を両方設けるのでなく、正極負極６６に親水メッシュ膜だけを設けたり、負極電極６８に撥水メッシュ膜だけを設ける構成であっても、酸素分離除去反応律速を緩和できる。
【００５７】
（変更例）
上記実施形態では冷蔵庫１０の野菜室１６の収納容器４６における蓋体４８に脱酸素装置５８を設けたが、これに限らず、冷凍室２０や、不図示の庫内温度の設定を切り替えることができる切替室の収納容器４６の蓋体に上記構成の脱酸素装置５８を設けてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の冷蔵庫であると、電解素子が箱体に収納されているため、冷却空間に吹き出される冷気が直接電解素子に触れることがなく、酸素分離除去効率の低下を防止することができる。また、電解素子を収納した箱体を食品収納容器の蓋体に設けることにより、食品収納の障害とならず、食品収納容器の内容積にも影響を与えることがない。
【００５９】
また、電解素子に流れる空気は、孔またはスリット状のグリッドを介して通過することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】同じく脱酸素装置の縦断面図である。
【図３】第２の実施形態の脱酸素装置の縦断面図である。
【図４】第４の実施形態の冷蔵庫の縦断面図である。
【符号の説明】
１０  冷蔵庫
１６  野菜室
２８  Ｒファン
４０  野菜室の扉
４６  収納容器
４８  蓋体
５０  押圧装置
５８  脱酸素装置
６０  箱体
６２  電解素子
６４  高分子電解質膜
６６  正極電極
６８  負極電極
７４  グリッド
７６  グリッド
【図１】
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【図２】
2004293827.tif 000004
【図３】
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【図４】
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