(57)【要約】    【課題】  室温が−１８℃以下となる冷凍室内でもラップを通して食品の水分が放出されることを抑制できる冷凍冷蔵庫を提供する。    【解決手段】  冷却器９で冷却された冷気を冷気循環ファン１０等の送風手段を用いて冷凍室３に強制循環する冷蔵庫において、相対湿度の低いところでも吸湿力を保持する吸放出材１３を冷凍室３内に設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却器で冷却された冷気を冷気循環ファン等の送風手段を用いて冷凍室に強制循環する冷蔵庫において、相対湿度の低いところでも吸湿力を保持する吸放出材を冷凍室内に設けたことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
請求項１の吸放出材をプラスイオンとマイナスイオンに電離しやすいカルボン酸ナトリウム基を有するポリアクリル酸ナトリウム架橋体としたことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
請求項１の吸放出材は、冷凍室内の飽和水蒸気量の２〜４割に相当する水蒸気を吸放出する容量を設けられたことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項４】
吸放出材は、冷気循環ファンの運転中に吸放出材中の凍った水が昇華して放出するように設けられたことを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項５】
吸放出材は、引出し扉に取り付けられた冷凍室容器に配設され、扉開閉時に室外の空気中より水蒸気を吸湿することを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
市販の冷凍冷蔵庫の冷蔵室（室温３．０〜５．０℃）、野菜室（室温３．０〜６．０℃）にあっては、収納物より湿度が奪われ、収納物が外観的にもおいしさの点からも劣化するのを防止する目的で、該室が高湿の時吸湿し、低湿になったときに高湿時に蓄えた湿気を放出する吸放湿部材をそれぞれの室に備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９１１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の冷凍冷蔵庫は、肉や魚などを収納する冷凍室内については、高湿に保持しようとする発想が全くなかった。
【０００５】
すなわち、冷凍室に収納される肉や魚などの食品は、スーパーマーケット等で購入すると、必ず業務用ラップ（ポリ塩化ビニル製ラップ）で包まれている。しかも、凍っているので、水分が減って乾燥することは無いという思い込みがあった。したがって、冷凍冷蔵庫の冷凍室（−１８℃以下の室）内に収納し、しかもラップ（ポリ塩化ビニル製ラップ）で包まれていることから、魚肉から凍った水分が昇華して放出されることがあるとは、全く予想していなかった。
【０００６】
その結果、冷凍室内に魚肉などの食品を長期保存（例えば１５日間以上）していたため、例えば魚肉の隅が白く変色し、解凍しても食べてもパサパサしておいしくない（以下この現象を冷凍やけという。）という使用者の不満があった。
【０００７】
以上のように、業務用ラップは水分を透過させてしまうため、魚肉等の食品を長期間冷凍保存すると、該魚肉等の食品のもつ水分がラップを通過して冷凍室内を循環する冷気によって冷凍室外に移動されてしまう為であるとわかった。
【０００８】
なお、従来より一般的に採用されている吸放出材にはＢ型シリカゲルがある。しかし、これは冷蔵室や野菜室の如く、水分を多量に持つ食材が入っている室には効果的であるが、室温が−１８℃以下となる冷凍室内に設置した場合は同じ効果を得られなかった。したがって、冷凍室に転用することはできなかった。言い換えると、Ｂ型シリカゲルは、相対湿度の低い所では吸湿率が悪く、相対湿度の高い所（冷蔵室または冷凍室）では吸湿率が高いという性質を持っているため、相対湿度の低い冷凍室への転用はできなかった。
【０００９】
また、冷凍食品（魚肉）はラップして冷凍室に収納するため、このラップを通して水分が放出されるという認識が製造メーカ側にもなく、冷凍室の湿度を高湿に保持しようとする発想自体もなかった。
【００１０】
本発明は、室温が−１８℃以下となる冷凍室内でもラップを通して食品の水分が放出されることを抑制できる冷凍冷蔵庫を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するため、冷却器で冷却された冷気を冷気循環ファン等の送風手段を用いて冷凍室に強制循環する冷凍冷蔵庫において、相対湿度の低いところでも吸湿力を保持する吸放出材を冷凍室内に設けた。吸放出材は、プラスイオンとマイナスイオンに電離しやすいカルボン酸ナトリウム基を持っているポリアクリル酸ナトリウム架橋体から成る吸放出材である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、室温が−１８℃以下となる冷凍室内でもラップを通して食品の水分が放出されることを抑制した冷蔵庫を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による冷凍室内の湿度保持冷凍冷蔵庫の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
まず図１〜図４をもって本実施例の冷凍冷蔵庫について説明する。図１は本実施例の冷凍冷蔵庫の扉を省略して示した正面図、図２は図１のＨ−Ｈ断面図で冷凍室の構造を示す図であり、図３は図２中の仕切部材纏め品の斜視図であり、図４は図３の仕切部材纏め品の裏側を示す斜視図である。
【００１５】
冷凍冷蔵庫本体１は内部に上から冷蔵室２、冷凍室３、野菜室４を有している。そして図には示していないが、上記室の全面開口部には扉を有している。特に冷凍室３、野菜室４の全面開口部を閉塞する扉は引出し式に形成されており、後述する容器を扉とともに引き出す構造に形成されている。
【００１６】
そして、冷凍室３として示した冷凍室３を製氷室３ａ、急速冷凍室３ｂ、及び冷凍室３ｃに区画した構成を示している。製氷室３ａ内には自動製氷装置及び貯氷容器が備えられており、貯氷容器は引き出し式の扉を引き出すことによって扉と供に引き出される構成となっている。また、急速冷凍３ｂ及び冷凍室３ｃもそれぞれ引き出し式の扉によって全面開口部が閉塞されており、庫の扉を引き出すことによって内部の容器が引き出される構成となっている。
【００１７】
特に冷凍室３ｃは、図に示したように上下に３個の容器が収納され、下段からそれぞれ下段冷凍室容器５、中段冷凍室容器６、上段冷凍室容器７が配設されている。図には示していないが、下段冷凍容器５及び中段冷凍容器６は、冷凍室扉の引出し枠に固定され、この冷凍室扉の開閉に連動して冷凍室３ｃ内を出入する。上段冷凍室７は冷凍室３ｃの側壁を構成する内箱側面に設けられたレールを利用し、冷凍室３ｃに対して引出し可能な構成としている。
【００１８】
したがって、冷凍室扉を引き出すと、下段冷凍室容器５及び中段冷凍室容器６が引き出される。上段冷凍室容器７は、扉が引き出された状態で、冷凍室３ｃの側壁のレールに沿って容器７を引き出し、食品の収納と取出しが可能となっている。これらの各容器５、６、７は互いに深さ寸法が異なる容器であり、大きさの異なる各種の食品の収納に適したものとしている。
【００１９】
次に図２において冷凍室３の背部に形成された冷却器室８にて作られた冷気により冷凍室３内が冷却される点について説明する。
【００２０】
冷凍室３の背部には冷却器室８が設けられ、冷却器室８内には冷凍サイクルを構成する冷却器９が配設される。この冷却器９で作られた冷気を冷凍室３に送るための送風手段として、冷気循環ファン１０が冷却器９の上方に配置されている。冷気循環ファン１０は、冷却器９で生成された冷気を冷凍室３に送り、冷気を強制的に循環させている。
【００２１】
冷却器９で生成された冷気は、冷気循環ファン１０によって冷蔵室２や野菜室４にも送られ、これらの各室を冷却した後に冷却器室に戻るという冷気の循環が行われ、冷蔵室２及び野菜室４へ至る冷気通路途中にはダンパー１１が設けられて、冷気通路の開閉を行なう。
【００２２】
冷凍室３と冷却器室８との間は、仕切部材で仕切られる。符号１２で示したものは、この仕切部材を含め、その他の部材が予め組み込まれた仕切部材纏め品である。仕切り部材纏め品１２には、上下３段に配置された各冷凍室容器５〜７に冷気を送るための吐出口が各位置に対応して設けられている（図３参照）。
【００２３】
また、図４に示すように、仕切部材纏め品１２の裏側には冷却器９が配設されるスペースが確保され、冷気循環ファン１０やダンパー１１が予め組み込まれている。
【００２４】
図２に示すように、下段冷凍室容器５には吸放出材１３が取り付けられている。本実施例の吸放出材１３は同一環境下であれば取付場所を選ぶものではないが、効果的な取付け位置としては、例えば、次のような位置が挙げられる。
【００２５】
例えば、引出し扉とともに引き出される冷凍室容器に取り付けることによって、外気に接する機会が増える。また、吐出冷気が直接吹き付けられない位置とすることも効果的である。そこで、下段冷凍室容器５に吸放出材１３を取り付けている。したがって、扉開閉に伴って下段冷凍容器５が冷凍室３外に引き出され、室外の空気中より湿気を吸湿することが可能にしている。
【００２６】
また、本実施例では、下段冷凍室容器５の後壁の内側に吸放出部材１３を取り付けて、冷凍室３に吐出される冷気が直接吹き付けられない位置としている。特に、本実施例の下段冷凍室容器５は、後壁の上方が開口するように中段冷凍室容器６の底面後端に傾斜部を備えているため、冷凍室容器５の後壁内側の吸放出材１３の上方も開放され、吸放出の効率の向上が図れる。
【００２７】
次に、図５〜図１１を用いて本実施例の吸放出材１４の仕様（特性）、吸放出材１４の作用、及び効果等について説明する。各図について簡単に説明すると、図５は本実施例の吸放出材の特性を示す図で、（ａ）はアクリル繊維の乾燥糸（５−１）と調湿糸（５−２）の長さと直径を実測した図である。（ｂ）は乾燥糸と調湿糸を室温から２００℃まで昇温した時の重量減少率を示した図である。図６は、アクリル繊維を化学処理したポリアクリル酸ナトリウム架橋体内に水が保持される原理を説明する図である。図７は本実施例の吸放出材の相対湿度と吸湿率との関係を示す図であり、図８は吸放出材の吸湿と放湿との関係を示す図である。
【００２８】
図９は温度に対するラップ材の水分蒸気透過度を示す図、図１０は吸放出材より放出される蒸気量で冷凍室内の飽和水蒸気量を確保するときの説明図であり、図１１は吸放出材を備えた冷凍室内にスライス牛肉をパックのまま収納したときの水分蒸散量及び、ハムとカット野菜をポリ塩化ビニル製のラップで包んで冷凍室内に収納したときの水分蒸散量を示す図である。
【００２９】
まず、図５〜図８について説明する。本実施例の吸放出材１３は化学処理したアクリル繊維１４で構成されている。この化学処理したアクリル繊維１４はポリアクリル酸ナトリウム架橋体を構成している。
【００３０】
このポリアクリル酸ナトリウム架橋体は図６に示す要領で水の吸湿を行う。すなわち、プラスイオンとマイナスイオンに電離しやすいカルボン酸ナトリウム基（−ＣＯＯＮａ）を持っており、水に接すると、図６に示す如くナトリウムが水に溶けようとして網目構造が広がる。この広がった網目構造内に水が入ってくるとカルボン酸ナトリウム基（−ＣＯＯＮａ）の中のナトリウムイオン（Ｎａ＋）が電離していき、分子鎖にはその残基であるカルボニル基（−ＣＯＯ−）が残される。このカルボニル基（−ＣＯＯ−）はマイナスイオンであるため、互いに電気的に反発し、網目構造をさらに広げる。この広がった網目構造の中にはたくさんの水が入り込み保持されるものである。
【００３１】
次に化学処理したアクリル繊維の仕様（特性）について説明する。図５（ａ）に化学処理したアクリル繊維を乾燥したとき（以下乾燥糸という）と、２０℃、９０％ＲＨ環境下に放置したとき（以下調湿糸という）の繊維の長さと繊維径の大きさを測定した結果を示す。その結果、長さも繊維径も大きくなっていることから、前述した要領で水の吸湿が行われていることがわかる。
【００３２】
さらにこの乾燥糸と調湿糸の含水量を調べた結果を図５（ｂ）に示す。５−１は乾燥糸、５−２は調湿糸を示す。これは乾燥糸、調湿糸それぞれ１０ｇを室温から２００℃まで、１０℃／分の速さで温度を徐々に上げて行き、そのときの重量変化率を測定したものである。その結果、初期重量を１００％としたときの重量変化率は、乾燥糸が１８．１％、調湿糸が３２．８％であった。即ちこのことからも上記化学処理したアクリル繊維は水分を吸湿することがわかる。
【００３３】
このようなアクリル繊維の不織布を吸放出材として使用することで、冷凍室内の食品の冷凍やけを抑制することができる。
【００３４】
図７は吸放出材が低湿時でも高い吸湿力を呈することを確認した図であり、７−１はアクリル繊維を化学処理したポリアクリル酸ナトリウム架橋体から成る吸放出材、７−２はＢ型シリカゲル、７−３はＡ型シリカゲルを示す。
【００３５】
この図７からもわかるように、本実施例の吸放出材７−１は、Ｂ型シリカゲル７−２、Ａ型シリカゲル７−３に比較して低湿でも高い吸湿力を発揮するので、低水分の冷凍室であっても十分にその機能を発揮することがわかる。
【００３６】
図８は吸放出材１３が高湿、低湿時に吸放出する様子を確認した試験結果である。図８に示すように、湿度（ＲＨ）例えば９０％の時には吸放出材１３は吸湿率６０％となるまで吸湿を続け、湿度（ＲＨ）が例えば４５％になると吸湿率が３０％位になるまで放湿を続ける。
【００３７】
したがって、これを冷凍冷蔵庫の冷凍室に用いると、冷凍冷蔵庫が運転をし、冷凍室内の湿度が下がるときには吸放出材１３は放出を続け、冷凍冷蔵庫の運転が停止するときには吸湿を行う。
【００３８】
そして、この吸放出材１３への水分の補給は、扉開閉時に室外空気中の水分の結露水、あるいは除霜時の除霜水が蒸発して冷凍室内に回りこんだ水分により行われる。
【００３９】
次に図９〜図１２を用いて本実施例の吸放出材１３を冷凍冷蔵庫に用いたときの効果について説明する。
【００４０】
図９は肉、魚をラップして冷凍室内に設置したときのラップの水分蒸気透過度を示した図である。ラップ材としては、ポリ塩化ビニリデン製ラップ、ポリ塩化ビニル製ラップ、ポリエチレン製ラップを比較品とした。
【００４１】
ポリ塩化ビニル製ラップはスーパーマーケット等で肉魚をラップするのに使用されている。このラップが使用されたパック売りの肉魚を購入し、すぐに食べない場合等は、これら肉魚は冷凍保存されることが多い。このとき、ラップされているパックのまま冷凍室内に収納されることが想定される。
【００４２】
図９に示されるように、一般に使用されている肉魚のラップ材（ポリ塩化ビニル製ラップ）は他のラップ材に比較し、３８℃、９０％ＲＨ、２４時間の環境下においても、また、冷凍室内を想定する−１８℃、６５％ＲＨ、１５日間の環境下においても、水分蒸気透過度が非常に高くなっている。
【００４３】
言い換えると、ポリ塩化ビニル製ラップ材ラップされた肉魚を長時間冷凍室内に収納しておくと、ラップ材を透過して肉魚内の水分が冷凍室内の冷気により吸湿されることを示すものである。
【００４４】
この吸湿によって水分が奪われることが、魚、肉の品質を低下させ、いわゆる冷凍やけを起こしてしまう原因の一つであることがわかった。したがって、冷凍室内の調湿が食品の鮮度保持に必要となる。
【００４５】
本発明は、低湿でも吸湿することができる吸放出材を開発し、これを冷凍室内に取り付けることによって、冷凍室保存中の肉魚の品質低下（冷凍やけ）を防止するようにしたものである。
【００４６】
次に、図１０を用いて冷凍室内で冷凍やけを防止するための手段について説明する。
【００４７】
図１０では１００Ｌを有する冷凍冷蔵庫の冷凍室内を飽和水蒸気量０．１２ｇ／台とするための模式図を示している。すなわち、１００Ｌの冷凍室を有する冷凍冷蔵庫１台あたりの水蒸気量が０．１２ｇとするということである。
【００４８】
図１０に示すように、食品（水）から出る水分の量と吸放出材１３から出る水分の量が７：３の割合となるように、吸放出材１３の容量を設定しておく。これは、吸放出材１３自体が高価なものであるため、無制限に大きくすることができないという事情もないではないが、大きな容量をもつ吸放出材１３を入れておくと、冷凍室に食品を収納したときにかえって吸湿が先行し、冷凍食品から水分を奪うという問題を回避することが主な理由である。
【００４９】
このため、本実施例においては、放出水分の比が７：３、少なくとも６：４〜８：２の範囲となるような吸放出材を備えて冷凍室内の食品の冷凍やけを抑えている。
【００５０】
この吸放出材１３への水分補給は、既述のとおり、冷凍室扉を引き出し冷凍室容器が室外に露出し、吸放出材１３が室外空気に触れたときに生ずる結露水によって、あるいは除霜時冷凍室内が高湿化されたときに行われる。
【００５１】
また、特筆すべきは冷凍冷蔵庫の運転中の冷凍室湿度（ＲＨ）は、吸放出材１３を使わない状態で３０％前後であり、冷凍冷蔵庫の運転停止中の湿度は６０％前後となることである。冷凍室内においては、このように湿度が大きく変化することが判明し、これが冷凍やけの原因の一つとなっているという知見を得た。
【００５２】
なお、湿度の変化の原因は次のとおりである。冷凍サイクルが運転すると、冷気循環ファン１０によって冷気が循環する。冷気が循環した状態では、冷凍室３から冷却器室８へ戻った冷気の水分が冷却器９に着霜し、徐々に冷凍室内の水分が奪われる。この結果、冷凍冷蔵庫の運転中は冷凍室内の湿度が低下することになる。
【００５３】
この湿度の変化に関しては、収納される冷凍食品の多少は余り関係しないものである。この理由は、冷凍室は通常室温を−１８℃に維持する関係上、冷蔵温度帯の冷蔵室や野菜室等の他の貯蔵室に比べ、多量の冷気を循環させていること、及び、冷凍室内の食品が凍結していることもあって、凍結した水分の昇華速度が間に合わないことが挙げられる。
【００５４】
本実施例では、吸放出材１３を冷凍室内に備えることによって、今まで食品から奪われていた水分の一部をこの吸放出材１３が負担し、食品乾燥の抑制を図っている。
【００５５】
次に上記の特性及び仕様を有する吸放出材１３を冷凍室に設けたときの効果について説明する。
【００５６】
図１１は、吸放出材１３の有無による食品からの水分蒸散量の違いを示す図であり、具体的には、冷凍室飽和水蒸気量の２〜４割の水蒸気を吸放出することが出来る吸放出材１３を冷凍室内にスライス牛肉をパックのまま収納したときの水分蒸散量及び、ハムとカット野菜をポリ塩化ビニル製のラップで包んで冷凍室内に収納したときの水分蒸散量を示している。この図から、スライス牛肉をパックのまま収納したときの水分蒸散量は、冷凍室に１５日間保存すると吸放出材ありでは０．３５ｇであるのに対し、吸放出材なしでは０．９１ｇとなり、食品の保水効果は約２．６倍であることがわかる。
【００５７】
また、スライスされたハムのような薄い食品は乾燥しやすく、冷凍室に１５日間保存するとラップを透過した水分の蒸散量は吸放出材ありでは０．１０ｇであるのに対し、吸放出材なしでは０．３７ｇとなり、食品の保水効果は約３．７倍であることがわかる。これら吸放出材なしでは先に説明した冷凍やけ起こすことが確認でき、吸放出材ありのものについては冷凍やけが出にくい効果があることが確認できた。
【００５８】
また、カット野菜のように、まとめて収納される食材であった場合、冷凍室に１５日間保存するとラップを透過した水分の蒸散量は吸放出材ありでは０．２７ｇであるのに対し、吸放出材なしでは０．５１ｇとなり、食品の保水効果は約１．９倍であることがわかる。保水効果が上記の２つの食材ほど認められないのは、カット野菜は食材がまとめて収納されるため、ハム等の薄い食材に比べて水分が蒸発しにくいためと考えられる。カット野菜の例では、吸放出材の有無で冷凍やけの明らかな差は確認できなかった。しかし、上記の牛肉やハムほどではないが、保水効果は明らかに確認された。
【００５９】
以上より、吸放出材１３は−１８℃以下の環境下でも冷凍室の飽和水蒸気量の２〜４割の水蒸気を吸放出することができる吸放出材であればよいことが確認できるとともに、食品の品質効果もこの２〜４割にならい、向上させることができることがわかった。
【００６０】
以上説明したように、本実施例は、冷却器で冷却された冷気を冷気循環ファン等の送風手段をもって冷凍室に強制循環する冷蔵庫において、相対湿度の低いところでも吸湿力を保持する吸放出材１３を冷凍室内に設置したので、冷凍室内に設置した魚肉が白く変色したり、解凍して食べてもパサパサしておいしくないという冷凍室に特有の冷凍やけという問題を抑制することができる。
【００６１】
また、吸放出材１３として、プラスイオンとマイナスイオンに電離しやすいカルボン酸ナトリウム基を持っているポリアクリル酸ナトリウム架橋体としたものであるから、低湿でも高い吸湿力を発揮することができ、低水分となりやすい冷凍室を従来の冷凍冷蔵庫とよりも高湿に保持することができる。
【００６２】
また、吸放出材１３として、冷凍室の飽和水蒸気量の２〜４割の水蒸気を吸放出する容量を持つようにしたものであるから、吸放出材１３が冷凍室内の水分を大幅に吸湿してしまうことがないだけではなく、冷凍食品等より出る水分等と一緒になり、冷凍室内湿度を効率良く保持しながらも、冷凍食品の乾燥を効果的に抑制することができる。
【００６３】
また、吸放出材１３は、冷気循環ファンの運転中に水蒸気を放出するようにしたものであるから、いたずらに吸放出材を大きくすることがなく、原価的にも有利で、かつ、冷凍室内の設置スペースも効率よく保持することができる。
【００６４】
また、吸放出材は、引出し扉に取り付けられた冷凍室容器に取り付けられ、扉開閉時に室外の空気中から水蒸気を吸湿するようにしたので、冷凍冷蔵庫の運転中に冷凍室から放出される水分の一部は冷凍室内の食品からではなく、室外の空気中から補給でき、冷凍室が低湿になったときも、この室外より吸湿した水分で冷凍室内を高湿に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施例の冷凍冷蔵庫の扉を省略して示した正面図。
【図２】図１のＨ−Ｈ断面図。
【図３】仕切部材纏め品の斜視図。
【図４】仕切部材纏め品の裏側を示す斜視図。
【図５】吸放出材の特性を示す図。
【図６】吸放出材内に水が保持される原理を説明する図。
【図７】吸放出材の相対湿度と吸湿率との関係を示す図。
【図８】吸放出材の吸湿と放湿との関係を示す図。
【図９】温度に対するラップ材の水分蒸気透過度を示す図。
【図１０】冷凍室内の飽和水蒸気量を確保するときの説明図。
【図１１】吸放出材の有無による食品からの水分蒸散量の違いを示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１…冷蔵庫本体、２…冷蔵室、３…冷凍室、３ａ…製氷室、３ｂ…急速冷凍室、３ｃ…冷凍室、４…野菜室、５…下段冷凍室容器、６…中段冷凍室容器、７…上段冷凍室容器、８…冷却器室、９…冷却器、１０…冷気循環ファン、１１…ダンパー、１２…仕切部材纏め品、１３…吸放出材、１４…化学処理したアクリル繊維。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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