(57)【要約】【課題】長期にわたり、マイナス粒子を発生させ食品鮮度を維持すること。【解決手段】基板上にバリア性を有し、かつ光照射することにより光電子を放出する膜を有する光電子放出板１と、前記光電子放出板１に光照射するための光源２とからなり、マイナス粒子を発生するものであり、ピンホールを通して拡散していた光電子放出材以外の化合物は、バリア性の高い膜により拡散することが無くなり光電子放出材表面を被覆しなくなるため、経過時間とともに発生するマイナス粒子の数が減少しないものである。すなわち、長期にわたり食品の鮮度を保持することができる。【選択図】  図１
2005034005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、バリア性を有し、かつ光照射することにより光電子を放出する膜を有した光電子放出板と、前記光電子放出板に光照射するための光源とを備えた食品鮮度保持装置。
【請求項２】
光電子放出板の基板を導電性基板とした請求項１に記載の食品鮮度保持装置。
【請求項３】
光電子を放出する膜の直下に導電性膜を有する請求項１に記載の食品鮮度保持装置。
【請求項４】
光電子を放出する膜の膜厚を、直下の表面の最大表面粗さよりも厚くした請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置。
【請求項５】
光電子を放出する膜が導電性である請求項１〜４のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置。
【請求項６】
光電子を放出する膜がセラミックである請求項１〜５のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置。
【請求項７】
セラミックの膜が、少なくとも窒化チタン、チタンカーバイト、窒化ジルコニウム、ジルコニウムカーバイト、炭素のいずれかである請求項６に記載の食品鮮度保持装置。
【請求項８】
光電子を放出する膜を電気的に接地した請求項１〜７のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置。
【請求項９】
導電性基板を電気的に接地した請求項２〜７のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置を、庫内空気を循環する通風手段の後段に設けた冷凍冷蔵庫。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置を、調理器内空気を循環する通風手段の後段に設けた調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電効果により発生する光電子を利用して、マイナス粒子を発生させた食品鮮度保持装置とそれを用いた冷凍冷蔵庫および調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光電子放出板からマイナス粒子を発生させる手法はすでに知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−７８４７１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のマイナス粒子を発生させる手法では、光電子放出材への光照射により開始するマイナス粒子発生の直後には、多くのマイナス粒子が発生していたが、時間が経過するにつれて、光照射により光電子放出材のピンホールを通して拡散した光電子放出材以外の化合物が、光電子放出材の表面を被覆するため、発生するマイナス粒子数が減少するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、経過時間とともに発生するマイナス粒子の数が減少しない光電子放出板を用いた食品鮮度保持装置とそれを用いた冷凍冷蔵庫および調理器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の食品鮮度保持装置は、基板上に、バリア性を有し、かつ光照射することにより光電子を放出する膜を有した光電子放出板と、前記光電子放出板に光照射するための光源とを備えたものである。
【０００７】
これによって、ピンホールを通して拡散していた光電子放出材以外の化合物は、バリア性の高い膜により拡散することが無くなり光電子放出材表面を被覆しなくなるため、経過時間とともに発生するマイナス粒子の数が減少しないものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、基板上に、バリア性を有し、かつ光照射することにより光電子を放出する膜を有した光電子放出板と、前記光電子放出板に光照射するための光源とを備えた食品鮮度保持装置とすることにより、ピンホールを通して拡散していた光電子放出材以外の化合物は、バリア性の高い膜により拡散することが無くなり光電子放出材表面を被覆しなくなるため、経過時間とともに発生するマイナス粒子の数が減少せず、長期にわたり耐久性に優れたマイナス粒子を発生する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、光電子放出板の基板を導電性基板とした請求項１に記載の食品鮮度保持装置とすることにより、マイナス粒子の発生により不足した光電子放出板の電子を、導電性基板が電気的に接地されることで補うことができる。そのため、長期にわたり耐久性に優れ、かつ多くのマイナス粒子を放出することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、光電子を放出する膜の直下に導電性膜を有する請求項１に記載の食品鮮度保持装置とすることにより、例えば、基板が絶縁材料であっても、マイナス粒子の発生により不足した光電子放出板の電子を導電性膜が電気的に接地されることで補うことができる。そのため、長期にわたり耐久性に優れ、かつ多くのマイナス粒子を放出することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、光電子を放出する膜の膜厚を、直下の表面の最大表面粗さよりも厚くした請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置とすることにより、光電子放出板の最表面がすべて光電子を放出し、かつバリア性の高い膜の存在もあって、長期にわたり耐久性に優れ、かつ多くのマイナス粒子を放出することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、光電子を放出する膜が導電性である請求項１〜４のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置とすることにより、マイナス粒子の発生で不足した光電子放出板の電子は、直接、膜に電気的接地することで補充される。そのため、長期にわたり耐久性に優れ、かつ多くのマイナス粒子を放出することができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、光電子を放出する膜がセラミックである請求項１〜５のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置とすることにより、バリア性が向上するので、長期にわたり耐久性に優れたマイナス粒子を放出することができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、セラミックの膜が、少なくとも窒化チタン、チタンカーバイト、窒化ジルコニウム、ジルコニウムカーバイト、炭素のいずれかである請求項６に記載の食品鮮度保持装置とすることにより、光電効果における仕事関数が小さいので、より多くのマイナス粒子を放出させることができる。また、可視光でマイナス粒子を放出することができる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、光電子を放出する膜を電気的に接地した請求項１〜７のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置とすることにより、光電子が放出された膜は、光電子の放出箇所に正孔ができるが、光電子を放出する膜を電気的に接地することにより、すぐに正孔には電子が補充されるため、放出された光電子が正孔に戻りにくい。このため、発生するマイナス粒子量を減少させることなく安定して空気中に放出することができる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、導電性基板を電気的に接地した請求項２〜７のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置とすることにより、光電子が放出された光電子放出板は、光電子の放出箇所に正孔ができるが、光電子放出板の導電性基板を電気的に接地することにより、すぐに正孔には電子が補充されるため、放出された光電子が正孔に戻りにくい。このため、発生するマイナス粒子量を減少させることなく安定して空気中に放出することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置を、庫内空気を循環する通風手段の後段に設けた冷凍冷蔵庫とすることにより、庫内空気中の分子等が、発生した光電子を捕獲して、マイナス粒子となって循環される。このため、庫内に放出されたマイナス粒子により、食品等の水分保持効果が得られ、食品等を新鮮に保存することができる。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の食品鮮度保持装置を、調理器内空気を循環する通風手段の後段に設けた調理器とすることにより、調理器内空気中の分子等が、光電子を捕獲して、マイナス粒子となって循環される。このため、調理器内に放出されたマイナス粒子により、食品等の水分保持効果が得られ、食品等を新鮮に調理することができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における食品鮮度保持装置を示したものである。
【００２１】
図に示したように、本実施例の食品鮮度保持装置は、基板上に、バリア性を有し、かつ光照射することにより光電子を放出する膜を有した光電子放出板１と、前記光電子放出板１に光照射するためのランプからなる光源２とを備えたものである。
【００２２】
前記光電子放出板１は、本実施例では、アクリル基板上に窒化チタン１μｍを蒸着して、バリア性を有し、かつ光照射することにより光電子を放出する膜を形成しているものである。そして、この光電子放出板１は、光源２を挟み込むように通風口４の上下壁に設置されている。また、光電子放出板１と光源２は、ファンよりなる通風手段５の後段に設けられており、通風手段５によって通風口４に空気を送るようになっている。なお、光電子放出板１の基板側はアース線により電気的接地３している。
【００２３】
上記構成の食品鮮度保持装置は、光源２により光電子放出板１に光照射することで、マイナス粒子を発生するものであるが、ピンホールを通して拡散していた光電子放出材１以外の化合物は、バリア性の高い膜（窒化チタン膜）により拡散することが無くなり光電子放出材１表面を被覆しなくなるため、経過時間とともに発生するマイナス粒子の数が減少せず、長期にわたり耐久性に優れたマイナス粒子を発生するものである。
【００２４】
図２は本実施例における食品鮮度保持装置を評価するための手段を示すものであり、図１に示した構成の食品鮮度保持装置１２を備えた容器１３内に、実験開始前において水を十分に吸収させた脱脂綿１１を設置したものである。そして、図３に示すように、運転時間経過と脱脂綿１１の保水率変化を測定した。なお、光源２は６Ｗの冷陰極管を使用し、空気の送風量を２００Ｌ／ｍｉｎとした。また、電気的接地３は光電子を放出する膜に行った。
【００２５】
図３においては、本実施例における窒化チタン膜を有する光電子放出板を１Ａとし、比較のために、アクリル基板上に金１μｍを蒸着した光電子放出板を１Ｂとして示している。この図から明らかなように、バリア性を有する本実施例の光電子放出板１Ａの方が、光電子放出板１Ｂよりも長期にわたり脱脂綿１１の水分を維持していることがわかる。これにより、バリア性を有し、かつ光照射することにより光電子を放出する膜を有した本実施例の食品鮮度保持装置は、長期にわたり食品の鮮度を保持することができるものである。
【００２６】
なお、光照射することにより光電子を放出する膜としては、金属もしくは導電性セラミックも有効なものである。
【００２７】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２における食品鮮度保持装置について説明する。実施例１と、基本構成および食品鮮度保持装置を評価するための手段については同じであるため、相違点についてのみ説明する。
【００２８】
本実施例においては、光電子放出板１の基板を導電性基板としたものである。図４に、導電性基板として、ステンレス基板、銅基板、アルミニウム基板、および真鍮基板を用い、その上にそれぞれ窒化チタン１μｍを蒸着して、それぞれ光電子放出板２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、および２Ｄとし、比較のために、アクリル基板上に金１μｍを蒸着した光電子放出板を２Ｅとして示している。
【００２９】
図４は運転時間経過と脱脂綿１１の保水率変化を測定したものである。この図から明らかなように、導電性基板を用いた光電子放出板２Ａ〜２Ｄの方が、光電子放出板２Ｅより長期にわたり脱脂綿の水分を維持していることがわかる。中でも光電子放出板２Ｄが最も長期にわたり水分を維持している。これにより、光電子放出板１の基板を導電性基板とした本実施例の食品鮮度保持装置は、長期にわたり食品の鮮度を保持することができるものである。
【００３０】
なお、導電性基板としては、アルミニウム等だけでなくその合金も有効であり、また、導電性を有しないガラス、プラスチック等に、バリア性を有しかつ導電性を有する膜を設け、それを電気的に接地するものでもよい。
【００３１】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３における食品鮮度保持装置について説明する。実施例１と、基本構成および食品鮮度保持装置を評価するための手段については同じであるため、相違点についてのみ説明する。
【００３２】
本実施例においては、光照射することにより光電子を放出する膜の直下に導電性膜を設けたものである。
【００３３】
図５に、アクリル基板上にアルミを蒸着し、さらにその上に窒化チタン１μｍを蒸着した光電子放出板を３Ａとし、比較のために、アクリル基板上に窒化チタン１μｍを蒸着した光電子放出板を２Ｅとして示している。なお、光電子放出板３Ａは、アルミ膜から電気的接地３を行っている。
【００３４】
図５は運転時間経過と脱脂綿１１の保水率変化を測定したものである。この図から明らかなように、光電子を放出する膜（窒化チタン膜）の直下に導電性膜（アルミ膜）を設けた光電子放出板３Ａの方が、光電子放出板３Ｂより長期にわたり脱脂綿の水分を維持していることがわかる。これにより、光電子を放出する膜の直下に導電性膜を設けた本実施例の食品鮮度保持装置は、長期にわたり食品の鮮度を保持することができるものである。
【００３５】
（実施例４）
次に、本発明の実施例４における食品鮮度保持装置について説明する。実施例１と、基本構成および食品鮮度保持装置を評価するための手段については同じであるため、相違点についてのみ説明する。
【００３６】
本実施例においては、光照射することにより光電子を放出する膜の膜厚を、直下の表面の最大表面粗さよりも厚くしたものである。
【００３７】
図６に、ステンレス基板上（最大表面粗さ０．８μｍ）に、それぞれ窒化チタンを０．１μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、および２．０μｍ蒸着したそれぞれの光電子放出板を４Ａ〜４Ｄとして示している。
【００３８】
図６は運転時間経過と脱脂綿１１の保水率変化を測定したものである。この図から明らかなように、光電子を放出する膜の膜厚を、直下の表面の最大表面粗さよりも厚くした光電子放出板４Ｃ、４Ｄの方が、光電子放出板４Ａ、４Ｂよりも長期にわたり脱脂綿の水分を維持していることがわかる。これにより、光電子を放出する膜の膜厚を、直下の表面の最大表面粗さよりも厚くした本実施例の食品鮮度保持装置は、長期にわたり食品の鮮度を保持することができるものである。
【００３９】
また、図７に、ステンレス基板上（最大表面粗さ０．８μｍ）に窒化チタンを１．０μｍスパッタ法で製膜を行った光電子放出板を４Ｅとして示し、光電子放出板４Ｃと比較している。この図から明らかなように、窒化チタンを蒸着した光電子放出板４Ｃの方が、スパッタ法で製膜を行った光電子放出板を４Ｅよりも長期にわたり脱脂綿の水分を維持していることがわかる。
【００４０】
（実施例５）
次に、本発明の実施例５における食品鮮度保持装置について説明する。実施例１と、基本構成および食品鮮度保持装置を評価するための手段については同じであるため、相違点についてのみ説明する。
【００４１】
本実施例においては、光照射することにより光電子を放出する膜が導電性であることである。そして、この導電性を有する膜は電気的に接地されている。
【００４２】
図８は、ステンレス基板上（最大表面粗さ０．８μｍ）に窒化チタン１μｍを蒸着し、電気的接地が有る場合の光電子放出板を５Ａとして示し、電気的接地がない場合の光電子放出板を５Ｂとして示している。この図から明らかなように、電気的接地が有る光電子放出板５Ａの方が、電気的接地がない光電子放出板５Ｂよりも長期にわたり脱脂綿の水分を維持していることがわかる。特に、電気的接地がない光電子放出板５Ｂは、すぐに水分が蒸発するものである。
【００４３】
すなわち、光電子を放出する膜を導電性とし電気的接地をすれば、光電子が放出された膜は、光電子の放出箇所に正孔ができるが、すぐに正孔には電子が補充されるため、放出された光電子が正孔に戻りにくく、発生するマイナス粒子量を減少させることなく安定して空気中に放出することができるためである。そのため、長期にわたり耐久性に優れ、かつ多くのマイナス粒子を放出することができる。
【００４４】
なお、バリア性を有する導電性膜をセラミックとすることにより、バリア性が向上するので、長期にわたり耐久性に優れたマイナス粒子を放出することができる。また、セラミックの導電性膜が、少なくとも窒化チタン、チタンカーバイト、窒化ジルコニウム、ジルコニウムカーバイト、炭素のいずれかとすることにより、光電効果における仕事関数が小さいので、より多くのマイナス粒子を放出させることができる。また、可視光でマイナス粒子を放出することができる。
【００４５】
さらに、バリア性を有する膜としては、セラミック膜の複合化合物が有効である。また、そのバリア性を有する導電性膜としては、導電性セラミックまたはそれらの複合化合物も有効である。
【００４６】
なお、光電子放出板の基板を導電性基板とし、これを電気的に接地した場合においても同様な効果が得られるものである。
【００４７】
（実施例６）
次に、本発明の実施例６における食品鮮度保持装置を用いた冷凍冷蔵庫について説明する。
【００４８】
図に示すように、冷蔵室５１、野菜室５２、および冷凍室５３で構成される冷凍冷蔵庫５４において、冷蔵室５１、野菜室５２、および冷凍室５３内部に庫内空気を循環する各通風手段５５とその後段に設けた実施例１〜５に示した食品鮮度保持装置５６とを設置している。
【００４９】
この冷凍冷蔵庫においては、通風手段５５の駆動によって庫内空気５７が食品鮮度保持装置５６に入り、マイナス粒子を含む空気が吹出口５８より庫内に放出されるものである。
【００５０】
ここで、食品鮮度保持装置５６の光電子放出板として、ステンレス基板上（最大表面粗さ０．３μｍ）に窒化チタン１μｍ蒸着したものを使用し、冷凍冷蔵庫における野菜の保鮮効果を測定した。
【００５１】
図１０は、食品鮮度保持装置５６を搭載した冷凍冷蔵庫６Ａと、通常の冷凍冷蔵庫６Ｂにおける保存した野菜の重量を１日毎に測定した結果を示している。この図から明らかなように、食品鮮度保持装置５６を搭載した冷凍冷蔵庫６Ａは、通常の冷凍冷蔵庫６Ｂよりも野菜の重量変化が少ないことがわかる。これはすなわち、庫内空気中の分子等が、発生した光電子を捕獲して、マイナス粒子となって循環され、野菜の水分蒸発が抑制されるため、重量変化が少なくマイナス粒子により野菜の鮮度が保たれていることを示している。このため、庫内に放出されたマイナス粒子により、食品等の水分保持効果が得られ、食品等を新鮮に保存することができる。
【００５２】
なお、図示していないが、本実施例における冷凍冷蔵庫と同様、食品鮮度保持装置を、調理器内空気を循環する通風手段の後段に設けた調理器では、調理器内空気中の分子等が、光電子を捕獲して、マイナス粒子となって循環される。このため、調理器内に放出されたマイナス粒子により、食品等の水分保持効果が得られ、食品等を新鮮に調理することができるものである。
【００５３】
上記した各実施例１〜５の技術内容は必要に応じて適宜組み合わせることができるものであり、実施例そのものに限定されるものではない。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の食品鮮度保持装置とそれを用いた冷凍冷蔵庫および調理器によれば、ピンホールを通して拡散していた光電子放出材以外の化合物は、バリア性の高い膜により拡散することが無くなり光電子放出材表面を被覆しなくなるため、経過時間とともに発生するマイナス粒子の数が減少しないものである。すなわち、長期にわたり食品の鮮度を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における食品鮮度保持装置の構成を示す斜視図
【図２】同食品鮮度保持装置の効果を評価する手段の構成図
【図３】同同食品鮮度保持装置における保水率を示すグラフ
【図４】本発明の実施例２における食品鮮度保持装置の保水率を示すグラフ
【図５】本発明の実施例３における食品鮮度保持装置の保水率を示すグラフ
【図６】本発明の実施例４における食品鮮度保持装置の保水率を示すグラフ
【図７】同同食品鮮度保持装置における製膜法に対する保水率を示すグラフ
【図８】本発明の実施例５における食品鮮度保持装置の保水率を示すグラフ
【図９】本発明の実施例６における冷凍冷蔵庫の要部断面図
【図１０】同冷凍冷蔵庫内の野菜重量変化を示すグラフ
【符号の説明】
１  光電子放出板
２  光源
３  電気的接地
１２、５６  食品鮮度保持装置
５４  冷凍冷蔵庫
５５  通風手段
５７  庫内空気
５８  吹出口
【図１】
2005034005.tif 000003
【図２】
2005034005.tif 000004
【図３】
2005034005.tif 000005
【図４】
2005034005.tif 000006
【図５】
2005034005.tif 000007
【図６】
2005034005.tif 000008
【図７】
2005034005.tif 000009
【図８】
2005034005.tif 000010
【図９】
2005034005.tif 000011
【図１０】
2005034005.tif 000012