(57)【要約】【課題】鮮度を維持したまま、生鮮食品や植物などの保管対象物を長期間保管する。【解決手段】本実施形態に係る保管庫は、保管対象物が保管される保管室と、保管室の酸素濃度を低下させる減酸素装置と、保管室へ、次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する噴霧装置と、を有する。また、本実施形態に係る保管方法は、保管室の湿度を計測する工程と、湿度が閾値以下のときに、保管室に次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する工程と、酸性水を噴霧した後に、保管室の酸素濃度を低下させる工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保管対象物が保管される保管室と、
前記保管室の酸素濃度を低下させる減酸素装置と、
前記保管室へ、次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する噴霧装置と、
を備える保管庫。
【請求項２】
前記減酸素装置は、
アノード電極と、
前記アノード電極と、前記保管室との間に配置される電解質膜と、
前記電解質膜と、前記保管室の間に配置されるカソード電極と、
前記アノード電極と前記カソード電極に電圧を印加する電源と、
を備える請求項１に記載の保管庫。
【請求項３】
前記電解質膜は、酸性固体高分子電解質膜である請求項２に記載の保管庫。
【請求項４】
前記電解質膜は、塩基性固体高分子電解質膜である請求項２に記載の保管庫。
【請求項５】
前記減酸素装置は、前記保管室の空気を排出する減圧ポンプである請求項１に記載の保管庫。
【請求項６】
前記減酸素装置と、前記噴霧装置とを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記保管室の湿度が閾値以下である場合に、前記噴霧装置を運転する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の保管庫。
【請求項７】
前記減酸素装置と、前記噴霧装置とを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記減酸素装置を運転することにより、前記保管室の湿度が閾値以下になったときに、前記噴霧装置を運転する請求項４又は５に記載の保管庫。
【請求項８】
前記減酸素装置と、前記噴霧装置とを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記減酸素装置を運転することにより、前記保管室の酸素濃度が閾値以下になったときに、前記噴霧装置を運転する請求項４又は５に記載の保管庫。
【請求項９】
前記減酸素装置と、前記噴霧装置とを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記噴霧装置を起動した後に、前記減酸素装置を起動する請求項３に記載の保管庫。
【請求項１０】
前記減酸素装置と、前記噴霧装置とを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記減酸素装置を起動した後に、前記噴霧装置を起動する請求項４に記載の保管庫。
【請求項１１】
保管対象物が保管される保管室の湿度を計測する工程と、
前記湿度が閾値以下のときに、前記保管室に次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する工程と、
前記酸性水を噴霧した後に、前記保管室の酸素濃度を低下させる工程と、
を含む保管方法。
【請求項１２】
保管対象物が保管される保管室の酸素濃度を低下させる工程と、
前記酸素濃度の低下によって、前記保管室の湿度が閾値以下になったときに、前記保管室に次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する工程と、
を含む保管方法。
【請求項１３】
保管対象物が保管される保管室の酸素濃度を低下させる工程と、
前記酸素濃度が閾値以下になったときに、前記保管室に次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する工程と、
を含む保管方法。
【請求項１４】
保管対象物が保管される保管室に次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する第１工程と、
前記第１工程の後に、酸性固体高分子電解質膜を備える減酸素装置を起動して、前記保管室の酸素濃度を低下させる第２工程と、
を含む保管方法。
【請求項１５】
塩基性固体高分子電解質膜を備える減酸素装置を起動して、保管対象物が保管される保管室の酸素濃度を低下させる第１工程と、
前記第１工程の後に、前記保管室に次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する第２工程と、
を含む保管方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保管庫及び保管方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫やコンテナなどの保管庫では、保管庫内の酸素濃度を低くすることで、菌類やカビ類の発生を抑制することができ、食品等を長期的に保存することができる。保管庫内の酸素濃度を低下させるためには、保管庫内の空気を、例えばアルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガスで置換することが考えられる。また、保管庫内の真空度を低下させたり、電気化学的に酸素を分解することによっても、保管庫内の酸素濃度を低下させることができる。また、保管庫内で野菜などの食品を、長期的に保管する場合には、保管する前に食品の殺菌などを行うことも有効である。
【０００３】
近年、次亜塩素酸水のウイルスや菌類に対する殺菌作用や、消毒作用が注目されている。次亜塩素酸水は、例えばノロウイルスやインフルエンザウイルスなどのウイルスや、黄色ブドウ球菌、炭疽菌、或いはサルモネラ菌などの菌類を不活性化する効果を有している。そこで、この種の酸性水の活用方法が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１３３２号公報
【特許文献２】特開平０８−２３９７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、鮮度を維持したまま、生鮮食品や植物などを長期間保管することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本実施形態に係る保管庫は、保管対象物が保管される保管室と、保管室の酸素濃度を低下させる減酸素装置と、保管室へ、次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する噴霧装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る保管庫の概略構成を示す図である。
【図２】減酸素装置の概略構成を示す図である。
【図３】噴霧装置の概略構成を示す図である。
【図４】制御装置のブロック図である。
【図５】制御装置のＣＰＵが実行する一連の処理を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る減酸素装置の概略構成を示す図である。
【図７】制御装置のＣＰＵが実行する一連の処理を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施形態に係る保管庫の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
《第１の実施形態》
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態の説明にあたっては、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系を適宜用いる。
【０００９】
《装置構成》
図１は、本実施形態に係る保管庫１０の概略構成を示す図である。保管庫１０は、青果などを保管するための保管庫である。保管庫１０は、保管室１１と、保管室１１に設けられる減酸素装置２０、及び噴霧装置３０と、減酸素装置２０及び噴霧装置３０を制御する制御装置１００を備えている。
【００１０】
保管室１１は、内部に空間１１ａが形成された例えば直方体状、或いは立方体状の気密容器である。保管室１１の内部の空間１１ａは、外部から断熱された状態になっている。保管室１１には扉１２が設けられている。扉１２を開くことで、保管対象物を保管室１１へ搬入し、また搬出することができる。
【００１１】
《減酸素装置》
減酸素装置２０は、保管室１１の空気から酸素を取り除くための装置である。図２は、保管室１１に取り付けられた減酸素装置２０の概略構成を示す図である。図２に示されるように、減酸素装置２０は、一対の電極２１，２２、電解質膜２３、集電板２４，２５、給水板２６、給水装置２７、直流電源２９を有している。
【００１２】
電極２１は、例えば、白金触媒、酸化ルテニウムや、酸化イリジウムを含む材料から構成され、アノードとして機能する。電極２１には、チタン基材を支持体として用いることもできる。
【００１３】
電極２２は、例えば、白金触媒を含む材料から構成され、カソードとして機能する。電極２２には、チタン基材を支持体として用いることもできる。
【００１４】
電解質膜２３は、プロトン（Ｈ＋）に対する導電性を有する酸性固体高分子電解質膜である。酸性固体高分子電解質膜としては、例えばナフィオン（登録商標）を用いることができる。電極２１，２２は、電解質膜２３を介して、対向した状態で固定される。
【００１５】
集電板２４は、直流電源２９と電極２１とを電気的に接続するために用いられる部材である。集電板２４は、電気抵抗が小さい例えばアルミニウムからなり、多数の開口が設けられた板状あるいはメッシュ状の部材である。集電板２４は、電極２１の＋Ｙ側の面全体に接触するように配置されている。
【００１６】
集電板２５は、直流電源２９と電極２２とを電気的に接続するために用いられる部材である。集電板２５も、集電板２４と同等の構成を有している。
【００１７】
給水板２６は、集電板２４に接した状態で配置される。給水板２６は、例えばセラミックなどの多孔質からなり、水を吸収し保持する。給水板２６に保持される水は、集電板２４及び電極２１に供給される。
【００１８】
給水装置２７は、例えば水道管などに接続され、水が貯えられる貯水タンクを有している。給水装置２７は、管路２８を介して、水を給水板２６へ供給する。これにより、給水板２６は、常時水が保持された状態に維持される。
【００１９】
直流電源２９は、商用の電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交直変換器などを有している。直流電源２９は、集電板２４，２５の間に、集電板２４が正で集電板２５が負になるように、電圧を印加する。これにより、電極２１がアノードとして機能し、電極２２がカソードとして機能するようになる。減酸素装置２０では、例えば直流電源２９によって、電極２１，２２の間に１〜２Ｖ程度の電圧が印加される。
【００２０】
上述のように構成される減酸素装置２０は、電極２２の集電板２５が、保管室１１に設けられた開口１１ｂから空間１１ａに露出した状態で、支持される。このため、電極２２及び集電板２５の表面は、空間１１ａの空気に触れた状態になる。
【００２１】
減酸素装置２０では、直流電源２９によって、電極２１と電極２２に電圧が印加されると、アノードとしての電極２１側では、次式（１）に示されるように、給水装置２７からの水（Ｈ２Ｏ）が電気分解されて、プロトン（Ｈ＋）と酸素（Ｏ２）が生成されるような反応がおこる。
【００２２】
２Ｈ２Ｏ→４Ｈ＋＋４ｅ−＋Ｏ２  …（１）
【００２３】
一方、カソードとしての電極２２側では、次式（２）に示されるように、電解質膜２３を通過したプロトン（Ｈ＋）と、保管室１１の空気中の酸素（Ｏ２）が結合して水（Ｈ２Ｏ）が生成されるような反応がおこる。
【００２４】
Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−→２Ｈ２Ｏ  …（２）
【００２５】
上記式（２）の反応により、保管室１１では、空気中の酸素が消費されて酸素濃度が低下するとともに、湿度が上昇する。したがって、保管室１１に保管される青果などは、高湿度低酸素環境下に置かれることになる。その結果、青果の酸化や乾燥を防止することができ、青果を鮮度よく保存することが可能となる。
【００２６】
《噴霧装置》
図３は、噴霧装置３０の概略構成を示す図である。噴霧装置３０は、次亜塩素酸を含む酸性水を生成し、生成した酸性水を保管室１１の内部に噴霧する装置である。
【００２７】
図３に示されるように、噴霧装置３０は、電解槽３１、塩水タンク３２、循環ポンプ５１、圧力調整バルブ５２、直流電源５３、噴霧ユニット６１を備えている。
【００２８】
電解槽３１は、樹脂やステンレス鋼などからなる容体である。電解槽３１の内部は、１組のイオン交換膜４１，４２によって、中間室Ｓ１，陽極室Ｓ２，陰極室Ｓ３に区分されている。イオン交換膜４１は、例えば塩化物イオンＣｌ−などの陰イオンを通過させる性質を有する陰イオン交換膜である。また、イオン交換膜４２は、例えばナトリウムイオンＮａ＋などの陽イオンを通過させる性質を有する陽イオン交換膜である。
【００２９】
陰イオン交換膜としては、アストム社のネオセプタ（登録商標）、ＡＧＣエンジニアリング社のセレミオン（登録商標）などを用いることができる。陽イオン交換膜としては、例えば、イーアイデュポン社のＮＡＦＩＯＮ（登録商標）１１２，１１５，１１７や、旭硝子株式会社のフレミオン（登録商標）、旭化成株式会社のＡＣＩＰＬＥＸ（登録商標）などを用いることができる。
【００３０】
また、イオン交換膜４１，４２の双方、或いは一方に代えて、多孔質膜を用いることもできる。多孔質膜としては、ポリオレフィンやフッ素化合物のような化学的に安定な有機高分子材料薄膜に、微多孔を形成して得られる有機微多孔膜や、無機酸化物多孔質膜などを用いることができる。無機酸化物としては種々のものを用いることができる。例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ニッケルを用いることができる。特に、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウムを用いることが好ましい。その他の多孔質膜としては、塩素、フッ素系のハロゲン化高分子を有する多孔質ポリマー等を用いることもできる。
【００３１】
中間室Ｓ１は、２つのイオン交換膜４１，４２によって挟まれる空間である。中間室Ｓ１は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を電解質とする水が充填される。中間室Ｓ１は、電解槽３１に設けられる給水口３１１と排水口３１２を介して、外部空間と通じている。
【００３２】
陽極室Ｓ２は、イオン交換膜４１を介して、中間室Ｓ１に隣接する空間である。陽極室Ｓ２には、酸性水を生成するための電極４３が配置される。陽極室Ｓ２は、電解槽３１に設けられる給水口３１３と排水口３１４を介して、外部空間と通じている。
【００３３】
また、陰極室Ｓ３は、イオン交換膜４２を介して、中間室Ｓ１に隣接する空間である。陰極室Ｓ３は、アルカリ性水を生成するための電極４４が配置される。陰極室Ｓ３は、電解槽３１に設けられる給水口３１５と排水口３１６を介して、外部空間と通じている。
【００３４】
陽極となる電極４３は、例えば、チタン（Ｔｉ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、或いはこれらの合金からなる。電極４３は、長方形板状に整形されており、表面積を増加させるために複数の貫通孔が形成されている。電極４３の表面には、例えば、白金（Ｐｔ）などの貴金属触媒や、酸化イリジウムなどの酸化物触媒が添着されている。陰極となる電極４４も、電極４３と同様に構成されている。
【００３５】
陽極室Ｓ２、及び陰極室Ｓ３には、給水口３１３，３１５から、原水が供給される。原水としては、例えば、水道水、井戸水等を用いることができる。陽極室Ｓ２，及び陰極室Ｓ３に供給される原水は、炭酸カルシウムを主成分とするスケールの堆積を防止する観点から、アルカリ成分が低減された軟水を用いることが好ましい。この種の軟水は、例えば、イオン交換樹脂を利用した軟水器を用いることで、生成することができる。
【００３６】
塩水タンク３２は、塩水を貯留するタンクである。塩水タンク３２には、電解槽３１との間で塩水を循環させるための流出口３２１と流入口３２２が設けられている。
【００３７】
塩水としては、例えば、水（Ｈ２Ｏ）に、電解質として塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を加えることにより生成される塩水、或いは、水に、塩素を含む塩化カリウム（ＫＣｌ）などの塩を加えることにより生成される塩水が用いられる。塩水の濃度は特に制限されるものではないが、電解時の安定性を考慮すると、ある程度濃度が高い方が好ましい。塩水として飽和塩化ナトリウムを用いることで、塩水の濃度を一定に維持することが容易になる。
【００３８】
圧力調整バルブ５２は、塩水タンク３２の流入口３２２と、中間室Ｓ１の排水口３１２とにわたって敷設される管路に設けられている。
【００３９】
循環ポンプ５１は、塩水タンク３２の流出口３２１と、中間室Ｓ１の給水口３１１とにわたって敷設される管路に設けられている。循環ポンプ５１は、塩水タンク３２の塩水を、電解槽３１の中間室Ｓ１に供給する。これにより、塩水が、電解槽３１の中間室Ｓ１と塩水タンク３２の間を循環する。圧力調整バルブ５２によって、中間室Ｓ１から塩水タンク３２にもどる塩水の量が一定に調整されることで、中間室Ｓ１に供給される塩水の量が一定に維持される。
【００４０】
直流電源５３は、電極４３と電極４４に電圧を印加する。保管庫１０では、電極４３が陽極で、電極４４が陰極になるように、それぞれの電極４３，４４に電圧が印加される。
【００４１】
噴霧ユニット６１は、次亜塩素酸を含む酸性水が貯留される水槽と、水槽の酸性水に振動を与えるための圧電セラミック振動子、及び、ファン等を有している。噴霧ユニット６１は、酸性水から微小な水滴を生成して、保管室１１の内部に噴射する。
【００４２】
次に、上述のように構成される噴霧装置３０の動作について説明する。噴霧装置３０では、循環ポンプ５１が運転されと、塩水タンク３２の塩水が、電解槽３１の中間室Ｓ１に供給される。そして、中間室Ｓ１に塩水が一定量蓄えられると、中間室Ｓ１からの塩水が、圧力調整バルブ５２を介して、塩水タンク３２に戻る。これにより、中間室Ｓ１と塩水タンク３２との間で塩水が循環し、中間室Ｓ１は、一定濃度の塩水が蓄えられた状態になる。
【００４３】
陽極室Ｓ２及び陰極室Ｓ３には、所定の流量で原水が供給される。陽極室Ｓ２及び陰極室Ｓ３に原水が供給されると、直流電源５３によって、電極４３，４４に電圧が印加される。これにより、電極４３と電極４４の間にある中間室Ｓ１から、塩水中の塩化物イオンＣｌ−が、イオン交換膜４１を通過して、陽極室Ｓ２へ移動する。陽極室Ｓ２へ移動した塩化物イオンＣｌ−は、酸化されるとともに、陽極室Ｓ２の水（Ｈ２０）と反応する。これにより、次式（３）に示されるように、陽極室Ｓ２では、次亜塩素酸と塩酸を含有し、酸性を呈する酸性水が生成される。
【００４４】
２Ｃｌ−＋Ｈ２０→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ＋２ｅ−  …（３）
【００４５】
中間室Ｓ１からは、ナトリウムイオンＮａ＋が、イオン交換膜４２を通過して、陰極室Ｓ３へ移動する。陰極室Ｓ３へ移動したナトリウムイオンＮａ＋は、陰極室Ｓ３の水酸イオンＯＨ−と反応する。これにより、水酸化ナトリウムが生成される。また、陰極室Ｓ３では、水酸イオンＯＨ−の対イオンである水素イオンＨ＋が還元されて水素ガスが生成される。次式（４）に示されるように、陰極室Ｓ３では、水酸化ナトリウムを含有し、アルカリ性を呈するアルカリ性水と、水素ガスが生成される。
【００４６】
２Ｎａ＋＋２ｅ−＋２Ｈ２０→２ＮａＯＨ＋Ｈ２  …（４）
【００４７】
陽極室Ｓ２に生成される酸性水は、陽極室Ｓ２に通じる排水口３１４から噴霧ユニット６１に供給される。そして、噴霧ユニット６１によって、保管室１１の内部に噴射される。これにより、酸性水が、保管室１１に保管される青果などに噴霧される。
【００４８】
また、陰極室Ｓ３に生成されるアルカリ性水は、陰極室Ｓ３に通じる排水口３１６から排水される。
【００４９】
《制御装置》
図４は、制御装置１００のブロック図である。図４に示されるように、制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａ、主記憶部１００ｂ、補助記憶部１００ｃ、入力部１００ｄ、表示部１００ｅ、インタフェース部１００ｆ、及び上記各部を接続するシステムバス１００ｇを有するコンピュータである。
【００５０】
ＣＰＵ１００ａは、補助記憶部１００ｃに記憶されたプログラムを読み出して実行する。ＣＰＵ１００ａは、減酸素装置２０及び噴霧装置３０を統括的に制御する。
【００５１】
主記憶部１００ｂは、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリを有している。主記憶部１００ｂは、ＣＰＵ１００ａの作業領域として用いられる。
【００５２】
補助記憶部１００ｃは、半導体メモリなどの不揮発性メモリを有している。補助記憶部１００ｃには、ＣＰＵ１００ａが実行するプログラムや、各種パラメータなどが記憶されている。
【００５３】
入力部１００ｄは、ユーザからの指示を受け付けるためのスイッチや押しボタン等から構成されている。ユーザの指示は、入力部１００ｄを介して入力され、システムバス１００ｇを経由してＣＰＵ１００ａに通知される。
【００５４】
表示部１００ｅは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示ユニットを有している。表示部１００ｅは、例えば、保管庫１０のステータスなどを表示する。
【００５５】
インタフェース部１００ｆは、ＬＡＮインタフェース、シリアルインタフェース、パラレルインタフェースなどを備えている。減酸素装置２０、及び噴霧装置３０などは、インタフェース部１００ｆを介して、制御装置１００に接続される。また、制御装置１００には、インタフェース部１００ｆを介して、保管室１１の湿度を検出するための湿度センサＨＳと、酸素濃度を検出するための酸素濃度センサＯＸＳが接続される。ＣＰＵ１００ａは、湿度センサＨＳ、及び酸素濃度センサＯＸＳを用いて、保管室１１の湿度や酸素濃度を監視する。
【００５６】
《保管庫の動作》
次に、上述のように構成される保管庫１０の動作について説明する。保管庫１０の電源がオンになり、減酸素装置２０、噴霧装置３０、及び制御装置１００が立ち上がると、制御装置１００のＣＰＵ１００ａは、補助記憶部１００ｃからプログラムを読み出して実行する。これにより、ＣＰＵ１００ａによる減酸素装置２０及び噴霧装置３０の制御が実現する。以下、図５を参照して、ＣＰＵ１００ａの動作について説明する。
【００５７】
図５は、制御装置１００のＣＰＵ１００ａが実行する一連の処理を示すフローチャートである。図５に示されるように、ＣＰＵ１００ａは、まず、湿度センサＨＳを用いて監視する保管室１１の湿度が、閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ＣＰＵ１００ａは、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ１以下であると判断した場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、噴霧装置３０を運転する（ステップＳ１０２）。噴霧装置３０が運転されると、保管室１１の内部に酸性水が噴霧される。これにより、保管室１１に保管される青果などに対する殺菌や消臭などが行われる。また、保管室１１の内部の湿度は、噴霧装置３０による酸性水の噴霧にともなって上昇していく。
【００５８】
一方、ＣＰＵ１００ａは、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ１より大きいと判断した場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、噴霧装置３０を停止する（ステップＳ１０３）。これにより、保管室１１に保管される青果などに対する殺菌や消臭などが中止される。なお、ＣＰＵ１００ａは、噴霧装置３０が停止している場合には、噴霧装置３０の停止を継続する。
【００５９】
噴霧装置３０を停止すると、ＣＰＵ１００ａは、酸素濃度センサＯＸＳを用いて監視する保管室１１の酸素濃度が、閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。ＣＰＵ１００ａは、保管室１１の酸素濃度が閾値Ｔｈ２以上であると判断した場合には（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、減酸素装置２０を運転する（ステップＳ１０５）。減酸素装置２０が運転されると、図２に示されるように、カソードとしての電極２２及び集電板２５と、保管室１１の空気との間で、減酸素反応が起こる。これにより、保管室１１の酸素が消費される。同時に、保管室１１の空間１１ａに露出する電極２２及び集電板２５の表面には水が生成される。したがって、保管室１１では、空気中の酸素濃度が低下するとともに、生成された水によって湿度が上昇する。その結果、青果の酸化や乾燥が抑制され、青果を鮮度よく保存することが可能になる。
【００６０】
一方、ＣＰＵ１００ａは、保管室１１の酸素濃度が閾値Ｔｈ２未満であると判断した場合には（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、減酸素装置２０を停止する（ステップＳ１０６）。なお、ＣＰＵ１００ａは、減酸素装置２０が停止している場合には、減酸素装置２０の停止を継続する。
【００６１】
減酸素装置２０を停止すると、ＣＰＵ１００ａは、ステップＳ１０１に戻り、以降ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を繰り返し実行する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態では、保管室１１の空気の酸素濃度を低下させるための減酸素装置２０と、保管室１１に保管される青果などの保管対象物に対する殺菌、消毒、消臭などを行うための噴霧装置３０と、を備えている。このため、保管室１１へ保管した青果を予め消毒するとともに、保管室１１を低酸素高湿度環境にすることができる。したがって、青果などの保管対象物を、鮮度を維持しつつ長期的に保管することが可能となる。
【００６３】
次亜塩素酸を含む酸性水を用いた消毒や殺菌は、保管室１１の湿度が低い状態のときに行うのが好ましく、保管室１１の湿度が高い状態のときには、次亜塩素酸の有効濃度が上がらず、消毒・殺菌効果が低下することが認められる。
【００６４】
本実施形態では、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ１以下であるときに限り（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、噴霧装置３０が運転され（ステップＳ１０２）、次亜塩素酸を含む酸性水が保管室１１の内部の空間１１ａに噴霧される。したがって、減酸素装置２０の運転によって保管室１１の湿度が上昇する前に、保管室１１の内部や、保管対象物としての青果などの消毒、殺菌、及び消臭を効果的に行うことができる。その結果、青果などの保管対象物を、鮮度を維持しつつ長期的に保管することが可能となる。
【００６５】
《実施例１》
以下、本実施形態の効果を裏付ける実施例について説明する。実施例１では、図１に示される保管庫１０と同等の構成を有する保管庫を準備した。そして、保管室に、保管対象物としてのイチゴ、ホウレンソウ、カット大根、牛肉、マグロ切り身、生花を保管した。そして、各保管対象物の寿命をサンプリングした。各保管対象物の寿命は、保管対象物の表面の色差に基づいて判断する。ここでは、保管したときの保管対象物の表面の色と、保管後の保管対象物の表面の色との差ΔＥが１．５以上になったときが、保管対象物の寿命とする。
【００６６】
実施例１では、保管対象物を保管してすぐの湿度が閾値Ｔｈ１より低いときに噴霧装置を運転して、次亜塩素酸の濃度が５０ｐｐｍの酸性水を、保管室の内部に噴霧した。その後、減酸素装置を運転して、保管室の酸素濃度を低下させるとともに、湿度を上昇させた。この環境下での保管対象物の寿命を基準値としての１とした。
【００６７】
《比較例１》
比較例１では、保管対象物を保管してすぐに減酸素装置を運転して、保管室の酸素濃度を低下させるとともに、湿度を閾値Ｔｈ１より大きく上昇させた。その後、噴霧装置を運転して、次亜塩素酸の濃度が５０ｐｐｍの酸性水を、保管室の内部に噴霧した。この環境下での保管対象物の寿命は、比較例１での保管対象物に対して、短くなった。
【００６８】
次表１は、実施例１での結果と、比較例１での結果を示す表である。表１に示されるように、比較例１でのイチゴ、ホウレンソウ、カット大根、牛肉、マグロ切り身、生花の寿命は、実施例１での寿命の３０％程度にまで短くなった。この結果から、本実施形態に係る保管庫１０を用いることで、保管対象物を長期的に保管することが可能になることがわかる。
【００６９】
【表１】
2017163954.tif 000003
【００７０】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態に係る保管庫１０について説明する。第１の実施形態に係る保管庫１０と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。本実施形態に係る保管庫１０は、減酸素装置に使用される電解質膜が、ヒドロキシルイオン（ＯＨ−）に対する導電性を有する塩基性固体高分子電解質膜である点で、第１の実施形態に係る保管庫１０と相違している。
【００７１】
《減酸素装置》
図６は、減酸素装置２００の概略構成を示す図である。図６に示されるように、減酸素装置２００は、一対の電極２１，２２、電解質膜２３０、集電板２４，２５、給水板２６、給水装置２７、直流電源２９を有している。
【００７２】
電解質膜２３０は、ヒドロキシルイオン（ＯＨ−）に対する導電性を有する塩基性固体高分子電解質膜である。ヒドロキシルイオン導電性を有する塩基性固体高分子電解質膜としては、例えばトクヤマ製の交換膜Ａ２０１を用いることができる。電極２１，２２は、電解質膜２３０を介して、対向した状態で固定される。
【００７３】
減酸素装置２００では、直流電源２９によって、電極２１と電極２２に電圧が印加されると、カソードとしての電極２２側で、次式（５）に示されるように、保管室１１の空気中の酸素（Ｏ２）と水（Ｈ２Ｏ）からヒドロキシルイオン（ＯＨ−）が生成されるような反応がおこる。
【００７４】
Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→２ＯＨ−  …（５）
【００７５】
一方、アノードとしての電極２１側では、次式（６）に示されるように、電解質膜２３０を通過したヒドロキシルイオン（ＯＨ−）から、酸素（Ｏ２）と水（Ｈ２Ｏ）が生成されるような反応がおこる。
【００７６】
４ＯＨ−→Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−  …（６）
【００７７】
上記式（５）の反応により、保管室１１の空気中の酸素と水が消費され、空間１１ａの酸素濃度と湿度が低下する。したがって、保管室１１に保管される青果などは、低湿度低酸素環境下に置かれることになる。
【００７８】
《保管庫の動作》
次に、上述した減酸素装置２００を備える保管庫１０の動作について説明する。保管庫１０の電源がオンになり、減酸素装置２００、噴霧装置３０、制御装置１００が立ち上がると、制御装置１００のＣＰＵ１００ａは、補助記憶部１００ｃからプログラムを読み出して実行する。これにより、制御装置１００のＣＰＵ１００ａによる減酸素装置２００及び噴霧装置３０の制御が実現する。以下、図７を参照して、ＣＰＵ１００ａの動作について説明する。
【００７９】
図７は、制御装置１００のＣＰＵ１００ａが実行する一連の処理を示すフローチャートである。図７に示されるように、ＣＰＵ１００ａは、まず、減酸素装置２００を運転する（ステップＳ２０１）。減酸素装置２００が運転されると、図６に示されるように、カソードとしての電極２２及び集電板２５と、保管室１１の空気との間で、減酸素反応が起こる。これにより、保管室１１の酸素及び水が消費される。したがって、保管室１１では、空気中の酸素濃度が低下するとともに湿度が低下する。その結果、青果の酸化が抑制される。
【００８０】
減酸素装置２００を運転すると、ＣＰＵ１００ａは、酸素濃度センサＯＸＳを用いて監視する保管室１１の酸素濃度が、閾値Ｔｈ３以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。ＣＰＵ１００ａは、保管室１１の酸素濃度が閾値Ｔｈ３以下であると判断した場合には（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、湿度センサＨＳを用いて監視する保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ４以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。
【００８１】
ＣＰＵ１００ａは、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ４以下であると判断した場合には（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、噴霧装置３０を運転する（ステップＳ２０４）。噴霧装置３０が運転されると、保管室１１の内部に酸性水が噴霧される。これにより、保管室１１に保管される青果などに対する殺菌や消臭が行われる。保管室１１の湿度は、噴霧装置３０による酸性水の噴霧にともなって上昇していく。その結果、青果の乾燥が抑制され、青果を鮮度よく保存することが可能になる。
【００８２】
一方、ＣＰＵ１００ａは、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ４より大きいと判断した場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、噴霧装置３０を停止する（ステップＳ２０５）。これにより、保管室１１に保管される青果などに対する殺菌や消臭が中止される。なお、ＣＰＵ１００ａは、噴霧装置３０が停止している場合には、噴霧装置３０の停止を継続する。
【００８３】
噴霧装置３０を停止すると、ＣＰＵ１００ａは、ステップＳ２０１に戻り、以降ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理を繰り返し実行する。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態では、減酸素装置２００が運転されることによって、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ４以下になると（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、噴霧装置３０が運転され（ステップＳ２０４）、次亜塩素酸を含む酸性水が保管室１１の内部の空間１１ａに噴霧される。これにより、保管室１１の内部や保管対象物としての青果などの消毒や殺菌、及び消臭を効果的に行うことができる。同時に、保管室１１の内部の湿度を上昇させることができる。その結果、青果などの保管対象物を、鮮度を維持しつつ長期的に保管することが可能となる。
【００８５】
《実施例２》
以下、本実施形態の効果を裏付ける実施例について説明する。実施例２では、図６に示される減酸素装置２００を備える保管庫を準備した。そして、保管室に、保管対象物としてのイチゴ、ホウレンソウ、カット大根、牛肉、マグロ切り身、生花を保管した。そして、各保管対象物の寿命をサンプリングした。
【００８６】
実施例２では、保管対象物を保管して、まず減酸素装置を運転して、保管室の酸素濃度、及び湿度を低下させた。その後、湿度が閾値Ｔｈ４以下に低下した後に、噴霧装置を運転して、次亜塩素酸の濃度が５０ｐｐｍの酸性水を、保管室の内部に噴霧した。
【００８７】
《比較例２》
比較例２では、保管対象物を保管してから、噴霧装置を運転して、次亜塩素酸の濃度が５０ｐｐｍの酸性水を、保管室の内部に噴霧した。そして、減酸素装置を運転して、保管室の酸素濃度を閾値Ｔｈ３以下に低下させるとともに、湿度を閾値Ｔｈ４以下に低下させた。
【００８８】
次表２は、実施例２での結果と、比較例２での結果を示す表である。表２に示されるように、比較例２でのイチゴ、ホウレンソウ、カット大根、牛肉、マグロ切り身、生花の寿命は、実施例１での寿命の２０〜３０％程度にまで短くなった。一方、実施例２でのイチゴ、ホウレンソウ、カット大根、牛肉、マグロ切り身、生花の寿命は、実施例１での寿命の８５〜１００％程度を維持した。この結果から、本実施形態に係る保管庫１０を用いることで、保管対象物を長期的に保管することが可能になることがわかる。
【００８９】
【表２】
2017163954.tif 000004
【００９０】
《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態に係る保管庫１０について説明する。上記実施形態に係る保管庫１０と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。本実施形態に係る保管庫１０は、図８に示されるように、減酸素装置２０，２００に代わる減圧ポンプ３００を備えている点で、上記実施形態に係る保管庫１０と相違している。
【００９１】
減圧ポンプ３００は、保管室１１の空間１１ａから空気を外部へ排気するためのポンプである。減圧ポンプ３００が運転されることで、第２の実施形態に係る減酸素装置２００の運転時と同様に、保管室１１の酸素濃度と湿度が低下する。そこで、制御装置１００は、まず、減圧ポンプ３００を運転し、その後、図７のフローチャートに示されるステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を行う。
【００９２】
この場合にも同様に、保管室１１の内部や保管対象物としての青果などの消毒や殺菌、及び消臭を効果的に行うとともに、保管室１１の湿度を上昇させることができる。その結果、青果などの保管対象物を、鮮度を維持しつつ長期的に保管することが可能となる。
【００９３】
《実施例３》
以下、本実施形態の効果を裏付ける実施例について説明する。実施例３では、図８に示される減圧ポンプ３００を備える保管庫を準備した。そして、保管室に、保管対象物としてのイチゴ、ホウレンソウ、カット大根、牛肉、マグロ切り身、生花を保管した。そして、各保管対象物の寿命をサンプリングした。
【００９４】
実施例３では、保管対象物を保管して、まず減圧ポンプを運転して、保管室の酸素濃度、及び湿度を低下させた。その後、湿度が閾値Ｔｈ４以下に低下した後に、噴霧装置を運転して、次亜塩素酸の濃度が５０ｐｐｍの酸性水を、保管室の内部に噴霧した。
【００９５】
《比較例３》
比較例３では、保管対象物を保管してから、噴霧装置を運転して、次亜塩素酸の濃度が５０ｐｐｍの酸性水を、保管室の内部に噴霧した。そして、減圧ポンプを運転して、保管室の酸素濃度を閾値Ｔｈ３以下に低下させるとともに、湿度を閾値Ｔｈ４以下に低下させた。
【００９６】
《比較例４》
比較例４では、保管対象物を保管してから、噴霧装置を運転して、次亜塩素酸の濃度が５０ｐｐｍの酸性水を、保管室の内部に噴霧した。その後、減圧ポンプについては停止した状態を維持した。
【００９７】
次表３は、実施例３での結果と、比較例３，４での結果を比較可能に示す表である。表３に示されるように、比較例３でのイチゴ、ホウレンソウ、カット大根、牛肉、マグロ切り身、生花の寿命は、実施例１での寿命の２０％程度にまで短くなった。一方、実施例３でのイチゴ、ホウレンソウ、カット大根、牛肉、マグロ切り身、生花の寿命は、実施例１での寿命の５０〜７０％程度を維持した。この結果から、本実施形態に係る保管庫１０を用いることで、保管対象物を長期的に保管することが可能になることがわかる。
【００９８】
また、比較例４でのイチゴ、ホウレンソウ、カット大根、牛肉、マグロ切り身、生花の寿命は、実施例１での寿命の１０％程度にまで短くなった。この結果は、若干の相違はあるものの、比較例１〜３での結果とほぼ同等であるといえる。したがって、保管庫１０は、減圧ポンプ３００と噴霧装置３０とを備え、噴霧装置３０を運転するタイミングを適切に制御することが重要であることがわかる。
【００９９】
【表３】
2017163954.tif 000005
【０１００】
以上説明したように、本実施形態によれば、青果などの保管対象物を、鮮度を維持しつつ長期的に保管することが可能となる。
【０１０１】
以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記第１の実施形態では、図５に示されるように、制御装置１００は、湿度が閾値Ｔｈ１以下のときに（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、噴霧装置３０を起動することとした。しかしながら、減酸素装置２０の電解質膜２３が、酸性固体高分子電解質膜であるときには、減酸素装置２０が起動すると、通常は保管室１１の湿度が上昇していく。したがって、保管室１１の湿度が最も低い状態にあるのは、減酸素装置２０が起動する前のときである。そこで、制御装置１００は、保管室１１の湿度にかかわらず、まず、噴霧装置３０を起動して酸性水を保管室１１に噴霧してから、減酸素装置２０を起動することとしてもよい。
【０１０２】
上述したように、次亜塩素酸を含む酸性水を用いた消毒や殺菌は、保管室１１の湿度が低い状態のときに行うのが好ましく、保管室１１の湿度が高い状態のときには、次亜塩素酸の有効濃度が上がらず、消毒・殺菌効果が低下する。そのため、減酸素装置２０の電解質膜２３が、酸性固体高分子電解質膜であるときには、噴霧装置３０を起動して酸性水を保管室１１に噴霧してから、減酸素装置２０を起動することで、保管対象物の消毒、殺菌、及び消臭を効果的に行うことが可能になる。
【０１０３】
上記第２の実施形態では、図７に示されるように、制御装置１００は、まず減酸素装置２００を起動して（ステップＳ２０１）、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ４以下になったときに（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、噴霧装置３０を起動して酸性水を保管室１１に噴霧することとした。しかしながら、減酸素装置２００の電解質膜２３０が、塩基性固体高分子電解質膜であるときには、減酸素装置２００が起動すると、通常は保管室１１の湿度が低下してく。そして、所定の時間が経過すると、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ４以下になる。そこで、制御装置１００は、保管室１１の湿度にかかわらず、減酸素装置２００を起動してから一定の時間が経過したら、保管室１１の湿度にかかわらず、噴霧装置３０を起動して酸性水を保管室１１に噴霧することとしてもよい。これにより、保管対象物の消毒、殺菌、及び消臭を効果的に行うことが可能になる。
【０１０４】
なお、減酸素装置２００を起動してから噴霧装置３０を起動するまでの時間Ｔは、保管室１１の大きさや、減酸素装置２００の定格などに応じて規定することができる。例えば、保管室１１の容量が大きいほど時間Ｔを長くしたり、減酸素装置２００の定格が大きいほど時間Ｔを短くすることなどが考えられる。
【０１０５】
上記実施形態では、噴霧装置３０が、図３に示されるように、三室型の電解槽３１を備えている場合について説明した。これに限らず、電解槽３１は、２室型等の電解槽であってもよい。また、電解水は、他の装置で生成したものを、噴霧装置３０で保管室１１に噴霧することとしてもよい。要するに、噴霧装置３０は、次亜塩素酸水を保管室１１に噴霧できる構成であればよい。
【０１０６】
上記第１の実施形態では、噴霧装置３０を起動してから、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ１より大きいと判断した場合に（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、噴霧装置３０を停止することとした（ステップＳ１０３）。これに限らず、噴霧装置３０起動してから、一定の時間が経過したときに噴霧装置３０を停止することとしてもよい。また、減酸素装置２０を起動してから、保管室１１の酸素濃度が閾値Ｔｈ２未満であると判断した場合に（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、減酸素装置２０を停止することとした（ステップＳ１０６）。これに限らず、減酸素装置２０を起動してから、一定の時間が経過したときに減酸素装置２０を停止することとしてもよい。
【０１０７】
また、上記第２の実施形態では、噴霧装置３０を起動してから、保管室１１の湿度が閾値Ｔｈ４より大きいと判断した場合に（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、噴霧装置３０を停止することとした（ステップＳ２０５）。これに限らず、噴霧装置３０を起動してから、一定の時間が経過したときに噴霧装置３０を停止することとしてもよい。
【０１０８】
上記減酸素装置２０、及び噴霧装置３０を起動してから停止するまでの時間は、保管室１１の大きさや、減酸素装置２０の定格などに応じて規定することができる。
【０１０９】
上記実施形態では、湿度センサ及び酸素濃度センサの検出結果と閾値との比較結果に基づいて、減酸素装置２０及び噴霧装置３０を運転することとした。これに限らず、減酸素装置２０及び噴霧装置３０の運転パターンを、時間をパラメータとして規定してもよい。
【０１１０】
例えば第１の実施形態に係る保管庫１０では、まず噴霧装置３０を起動してから時間Ｔ１が経過したらこれを停止し、その後減酸素装置２０を起動してから時間Ｔ２が経過したらこれを停止するように、減酸素装置２０及び噴霧装置３０を運転してもよい。また、減酸素装置２０及び噴霧装置３０を、所定の時間ずつ交互に運転することとしてもよい。第２の実施形態に係る保管庫１０では、減酸素装置２０を起動してから時間Ｔ３が経過した後は、噴霧装置３０を所定の時間間隔で運転することとしてもよい。
【０１１１】
以上のように、減酸素装置２０及び噴霧装置３０を、時間をパラメータとして運転することで、湿度センサ及び酸素濃度センサが不要となり、装置の製造コストを削減することができる。また、減酸素装置２０及び噴霧装置３０の起動時刻及び停止時刻を予め設定しておき、設定された時刻に減酸素装置２０及び噴霧装置３０の起動、或いは停止を行うこととしてもよい。各装置の運転時間や起動タイミングは、保管庫１０の使用実績などの経験値や、設計上の値から規定することが考えられる。
【０１１２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  保管庫
１１  保管室
１１ａ  空間
１１ｂ  開口
１２  扉
２０，２００  減酸素装置
２１，２２  電極
２３，２３０  電解質膜
２４，２５  集電板
２６  給水板
２７  給水装置
２８  管路
２９  直流電源
３０  噴霧装置
３１  電解槽
３２  塩水タンク
４１，４２  イオン交換膜
４３，４４  電極
５１  循環ポンプ
５２  圧力調整バルブ
５３  直流電源
６１  噴霧ユニット
１００  制御装置
１００ａ  ＣＰＵ
１００ｂ  主記憶部
１００ｃ  補助記憶部
１００ｄ  入力部
１００ｅ  表示部
１００ｆ  インタフェース部
１００ｇ  システムバス
３００  減圧ポンプ
３１１，３１３，３１５  給水口
３１２，３１４，３１６  排水口
３２１  流出口
３２２  流入口
ＨＳ  湿度センサ
ＯＸＳ  酸素濃度センサ
Ｓ１  中間室
Ｓ２  陽極室
Ｓ３  陰極室
【図１】
2017163954.tif 000006
【図２】
2017163954.tif 000007
【図３】
2017163954.tif 000008
【図４】
2017163954.tif 000009
【図５】
2017163954.tif 000010
【図６】
2017163954.tif 000011
【図７】
2017163954.tif 000012
【図８】
2017163954.tif 000013