(57)【要約】      （修正有）【課題】貯蔵室の気密性を維持してガス組成を目的濃度に保つことで食品の保存性の向上を図ることができる食品貯蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】密閉性のある貯蔵室１と、貯蔵室１に食品を出し入れするために開閉する扉２と、扉２の開閉を検知する扉開閉検知手段３と、食品の保存性を高める効果のある気体を供給する保存ガス供給手段４と、貯蔵室１の気圧を１気圧以下に調整する気圧調整手段５と、扉開閉検知手段３と保存ガス供給手段４と気圧調整手段５とを制御する制御手段７とを備え、制御手段７は扉開閉検知手段３により扉が閉じたことを検知して気圧調整手段５と保存ガス供給手段４を作動させて貯蔵室１に保存ガスを供給することにより、保存ガス供給手段に４より保存ガスが貯蔵庫に供給される際、貯蔵室の内圧は１気圧を超えることはなく、保存ガス濃度を目標濃度に一定に維持することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉性のある貯蔵室と、前記貯蔵室に食品を出し入れするために開閉する扉と、前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記食品の保存性を高める効果のある気体を供給する保存ガス供給手段と、前記貯蔵室の気圧を１気圧以下に調整する気圧調整手段と、前記扉開閉検知手段と前記保存ガス供給手段と前記気圧調整手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知して前記気圧調整手段と前記保存ガス供給手段を作動させて前記貯蔵室に保存ガスを供給する食品貯蔵庫。
【請求項２】
前記貯蔵室内を冷却する冷却手段を有し、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知後、前記冷却手段を作動させて前記貯蔵室内を冷却する請求項１に記載の食品貯蔵庫。
【請求項３】
前記扉開閉検知手段の検知情報に基づき扉開閉のタイミングを予測する扉開閉予測手段を有し、前記制御手段は前記扉開閉予測手段により予測される所定のタイミングに前記冷却手段を作動させて前記貯蔵室内を冷却する請求項１または２に記載の食品貯蔵庫。
【請求項４】
前記保存ガス供給手段は前記貯蔵室の室内温度よりも低温の保存ガスを供給する請求項１から３のいずれか１項に記載の食品貯蔵庫。
【請求項５】
前記気圧調整手段は前記貯蔵室内を減圧する減圧手段であり、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知後、前記減圧手段を作動させて前記貯蔵室内を減圧した後に前記保存ガス供給手段を作動させて保存ガスを導入する請求項１から４のいずれか１項に記載の食品貯蔵庫。
【請求項６】
野菜の気孔開度を低減する気孔閉鎖手段を有し、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知後、前記気孔閉鎖手段を作動させて野菜の気孔開度を低減する請求項１から５のいずれか１項に記載の食品貯蔵庫。
【請求項７】
前記貯蔵室内に食品から蒸発、蒸散される水蒸気を吸収する吸湿手段を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の食品貯蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス組成を利用して食品の保存性を向上する食品貯蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス組成を利用して食品の保存性を高める作用として、対象とする食品の種類によって複数存在する。対象食品が野菜の場合、野菜の呼吸活性を低減したり、成熟ホルモンの効果を低減したりすることにより野菜の成熟に伴う好ましくない変化（例えば硬化、変色、軟化）や呼吸基質となる糖、有機酸、低分子有機成分の消費による味の変化を抑制することである（ＣＡ作用）。その場合、貯蔵室内のガス組成は、酸素分圧１〜１５ｋＰａ、あるいは二酸化炭素分圧１〜２０ｋＰａ程度、あるいはその両方を満たすように調整したり、減圧したりする。豚肉、鶏肉、白身魚の場合は、微生物の繁殖を防止するために二酸化炭素分圧を１０〜８０ｋＰａ程度に調整したり（制菌作用）、酸素分圧を０〜１８ｋＰａに調整して油脂や易酸化成分の酸化変性を抑制（酸化抑制作用）したりする。牛モモ肉やマグロ赤身などミオグロビンを多く含む食品の場合は、鮮赤色を維持するように、上記の二酸化炭素分圧に加えて酸素分圧をミオグロビンのメト化の起こりにくい４０〜８０ｋＰａ程度に調整する（メト化防止作用）。
【０００３】
家庭用冷蔵庫においても食品の保存性を高めるために、気密状態に構成された貯蔵室とガス組成の制御手段を用いる発明がなされている。例えば、食品を貯蔵する貯蔵室の酸素を減少させることで、食品の酸化を抑えて食品の鮮度を維持し、解凍時に酸素濃度を増加させてメト化防止を図り鮮赤色を維持する冷蔵庫が知られている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３７２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、ガス濃度を増加させたり、解凍のために貯蔵室内の温度を上昇させたりする際に、貯蔵室内の気密性を保つことが困難であるという課題がある。課題の発生原因は、貯蔵室を気密状態で密閉した後の運転条件等によって貯蔵室内部の気圧が高まることである。
【０００６】
具体的には、１．密閉した貯蔵室内にガスを導入すること、２．食品由来の熱が貯蔵室内に放出されることや貯蔵室を加熱したりすること、３．食品の水分が蒸発して水蒸気圧が発生すること、の３つの要因によって貯蔵室内の気圧が高まる。その結果、貯蔵室の気密性を維持できず、ガス濃度を一定に維持することができないという課題を生じる。
【０００７】
本発明は、上記の３つの要因に対処することにより、貯蔵室の気密性を維持してガス組成を目的濃度に保つことで食品の保存性の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記従来の課題を解決するために、本発明の食品貯蔵庫は、密閉性のある貯蔵室と、前記貯蔵室に食品を出し入れするために開閉する扉と、前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記食品の保存性を高める効果のある気体を供給する保存ガス供給手段と、前記貯蔵室の気圧を１気圧以下に調整する気圧調整手段と、前記扉開閉検知手段と前記保存ガ
ス供給手段と前記気圧調整手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知して前記気圧調整手段と前記保存ガス供給手段を作動させて前記貯蔵室に保存ガスを供給するものである。
【０００９】
これにより、貯蔵室に食品が投入されて扉が閉じられると、保存ガス供給手段により保存ガスが貯蔵庫に供給される。その際、前記気圧調整手段が作動することにより、貯蔵室の内圧は１気圧を超えることはない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の食品貯蔵庫は、密閉した貯蔵室にガスを導入する要因、貯蔵室内のガスの加熱、水蒸気圧、のいずれの要因でも貯蔵室内の気圧が高まることを防ぐことができる。その結果、貯蔵室の気密性を維持して、保存ガス濃度を目標濃度に一定に維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１による食品貯蔵庫の断面図
【図２】本発明の実施の形態１による食品貯蔵庫の制御を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態１による食品貯蔵庫の貯蔵室の断面図
【図４】本発明の実施の形態２による食品貯蔵庫の断面図
【図５】（Ａ）本発明の実施の形態２による食品貯蔵庫の貯蔵室の気圧変化図、（Ｂ）本発明の実施の形態２による食品貯蔵庫の貯蔵室の気圧変化図
【図６】本発明の実施の形態３による食品貯蔵庫の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、密閉性のある貯蔵室と、前記貯蔵室に食品を出し入れするために開閉する扉と、前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記食品の保存性を高める効果のある気体を供給する保存ガス供給手段と、前記貯蔵室の気圧を１気圧以下に調整する気圧調整手段と、前記扉開閉検知手段と前記保存ガス供給手段と前記気圧調整手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知して前記気圧調整手段と前記保存ガス供給手段を作動させて前記貯蔵室に保存ガスを供給することにより、貯蔵室に食品が投入されて扉が閉じられると、保存ガス供給手段により保存ガスが貯蔵庫に供給される。その際、前記気圧調整手段が作動することにより、貯蔵室の内圧は１気圧を超えることはなく、保存ガス濃度を目標濃度に一定に維持することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記貯蔵室内を冷却する冷却手段を有し、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知後、前記冷却手段を作動させて前記貯蔵室内を冷却することにより、低温に維持された貯蔵室により高温の食品が投入されて扉が閉じられると、投入された熱負荷から貯蔵室内の気体に熱が移動する。冷却手段により貯蔵庫が強く冷却されると、熱は貯蔵庫外に速やかに移動し、貯蔵室内の気体が膨張することを抑制でき、より確実に保存ガス濃度を目標濃度に一定に維持することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記扉開閉検知手段の検知情報に基づき扉開閉のタイミングを予測する扉開閉予測手段を有し、前記制御手段は前記扉開閉予測手段により予測される所定のタイミングに前記冷却手段を作動させて前記貯蔵室内を冷却することにより、扉が開閉される時間帯が予測されると、その時間帯に貯蔵室が通常時よりも低い温度になるように温度調整される。その後、予測通り食品による熱負荷が投入されると、低温化した貯蔵室の熱量と平衡し、より確実に保存ガス濃度を目標濃度に一定に維持することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記保存ガス供給手段は前記貯蔵室の室内温度よりも低温の保存ガスを供給することにより、低温のガスが投入された食品（熱負荷）を速やかに冷却し、貯蔵室の平均室温と同等の温度まで下げる。そのため、気圧調整手段により気圧が１気圧以下に調整された後に食品が貯蔵室内の気体を膨張させることを抑制できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記気圧調整手段は前記貯蔵室内を減圧する減圧手段であり、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知後、前記減圧手段を作動させて前記貯蔵庫内を減圧した後に前記保存ガス供給手段を作動させて保存ガスを導入することにより、貯蔵室に食品が投入されて扉が閉じられると、減圧手段により減圧される。減圧の程度は、保存ガス供給による圧力上昇幅よりも等しくまたは大きくする。その後、保存ガスが貯蔵室に供給されても、貯蔵室内の気圧は１気圧以下となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、野菜の気孔開度を低減する気孔閉鎖手段を有し、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知後、前記気孔閉鎖手段を作動させて野菜の気孔開度を低減することにより、保存ガスによる保鮮性の向上に加え、気孔閉鎖による蒸散抑制により、さらに保鮮性を高めることができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、前記貯蔵室内に食品から蒸発、蒸散される水蒸気を吸収する吸湿手段を有することにより、野菜から蒸散する水分が吸収されて、水蒸気圧の上昇が抑制される。結果、気圧調整手段により調整された時点より気圧上昇することが抑制できる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本実施形態の食品貯蔵庫の側面からの断面図を示す。食品を収納し密閉性のある貯蔵室１と、前記貯蔵室１に食品を出し入れするために開閉する扉２と、前記扉２の開閉を検知する扉開閉検知手段３と、前記食品の保存性を高める効果のある気体を供給する保存ガス供給手段４と、前記貯蔵室１の気圧を１気圧あるいはそれ以下に調整する気圧調整手段５と、前記貯蔵室内の温度を変動させる冷却手段６と、前記扉開閉検知手段３および前記保存ガス供給手段４および前記気圧調整手段５および前記冷却手段６を制御する制御手段７とからなり、貯蔵室１、保存ガス供給手段４、冷却手段６は断熱性を備えた筐体８および筐体扉９に収納される。貯蔵室１内に気体の温度を測定する温度センサー（不図示）が設けられ、その検知情報は制御手段７に送られる。また、貯蔵室１内に野菜の気孔開度を低減する気孔閉鎖手段１０が設けられる。本実施形態における気圧調整手段５は、貯蔵室１内の気圧が１気圧よりも高くなった際に内部の気体を貯蔵室１外に放出する気圧調整弁である。また、冷却手段６は筐体８外の温度よりも低い温度に冷却する。制御手段７はタイマーを備え、扉開閉検知手段３の検知情報と制御手段７の時間情報に基づいて、食品が投入されることの多い時間帯を学習により予測する扉開閉予測手段を制御手段７内に備えるものとする。
【００２１】
貯蔵室１内のガス濃度を前記の目標ガス濃度に調整するために、保存ガス供給手段４により目標ガス濃度に調整済みのガスを供給する場合と、濃縮した二酸化炭素ガスや酸素濃度が目標濃度よりもさらに低濃度の酸素ガスを所定量供給して、貯蔵室１内の大気と混合して目標ガス濃度に調整する場合とがある。後者は、保存ガス供給手段４の運転が低減で
きて運転エネルギーや消耗部材の耐久性を長くできるというメリットがある。本実施形態の説明では後者を用いるものとする。
【００２２】
保存ガス供給手段４の具体例としては、上記ガスを圧縮貯蔵したガスカートリッジ、電気化学的に酸素を除去したり二酸化炭素を選択的に透過したりする電気化学デバイス、炭素を含む素材を酸化して二酸化炭素を発生したり酸素原子を含む素材を還元して酸素を発生させる酸化還元デバイス、酸素や二酸化炭素の透過速度の大きい膜材料やモレキュラーシーブなどによる物理的分画デバイス、微生物や酵素により酸素を消費したり二酸化炭素を発生させたりする生物的デバイスがある。
【００２３】
保存ガス供給手段４がガスカートリッジである場合には、保存ガス供給手段４と貯蔵室１とを接続する流路の途中にガスカートリッジ内の残存圧力または量を表示するガス残存表示手段（不図示）を、筐体扉９または筐体８の外部から可視に設置する。これにより、ユーザーは保存ガスの残存を視覚的に認識でき、交換のタイミングを判断することができる。
【００２４】
図２のフローチャートを用いて、野菜などの食品が貯蔵室１に投入される場合の食品貯蔵庫の作動について説明する。扉開閉検知手段３により扉２が開けられた時間を検知し（ＳＴＥＰ１〜３）、開扉時間に基づいて貯蔵室１内のガス組成を推定する。例えば、所定時間以上の開扉を検知すると、貯蔵室１内の気体は大気組成と同じ酸素約２０ｋＰａ、二酸化炭素約０．４ｋＰａとなったものとみなすことにする。推定したガス組成に基づいて、保存ガス供給量を判定する（ＳＴＥＰ４）。また、制御手段７は温度センサーの温度変化情報に基づいて投入された熱負荷量を推定する。所定量以上の熱負荷投入が推定された場合には、食品が投入されたと判断して、保存ガス供給手段４から前記で判定した量のガスが導入される（ＳＴＥＰ５ａ）。その際、気圧調整手段５が作動して、１０１ｋＰａ（１気圧）を超える内部ガスが貯蔵室外に放出され、貯蔵室１内の気圧は１０１ｋＰａに保たれ扉２が開くことを防ぐ。また、冷却手段６により貯蔵室１の冷却が安定運転時以上の能力で開始される（ＳＴＥＰ５ｂ）。これにより、食品の熱が貯蔵室内のガスを温めて気圧を高める作用を弱め、気圧調整手段５が何度も作動して保存ガスが無駄に貯蔵室１外に漏れることを抑止する。貯蔵室内が所定温度に到達する（ＳＴＥＰ７ｂ）と、冷却手段６の強力運転を停止して、通常の温度調整運転制御に戻る（ＳＴＥＰ８）。
【００２５】
あるいは、扉開閉予測手段により予測される時間帯には、予め冷却手段６による冷却を強化しておいて貯蔵室１を安定運転時よりも低温にしておいてもよい。この場合上記に比べて、より短い時間で投入された熱負荷を冷却することができるので、熱負荷による貯蔵室１の気圧が高まる恐れがより小さい。
【００２６】
より短時間で熱負荷を冷却するもう一つの手段として、保存ガス供給手段４から貯蔵室１の安定運転時よりも低温の保存ガスを供給する方法がある。保存ガス供給手段４を筐体８内の比較的低温部に配置したり、保存ガス供給手段４と貯蔵室１を接続する流路を比較的低温部に配置したりすることにより実現できる。また、保存ガス供給手段４が圧縮貯蔵したガスを用いる場合は、圧縮ガスを貯蔵室１以下の温度で保存し、膨張により低温化させて供給することによって、熱負荷を急速に冷却することができる。その結果、熱負荷による貯蔵室１の気圧が高まる恐れを更に低減することができる。
【００２７】
保存ガス供給手段４は作動にエネルギーを消費したり部材を消費したりするため、保存ガスの供給量を減らした方が省エネルギーや耐久性の観点から好ましい。
【００２８】
貯蔵室１において、保存ガス供給手段４の導入部と気圧調整手段５による排出部は、なるべく離れた位置に設けられることにより、保存ガスの無駄な排出を減らすことができる
。例えば、矢印Ａ方向が最も大きな長手方向である場合はその両端近くに、あるいは貯蔵室１の対角付近に設けるのが好ましい。この場合、保存ガス供給手段４からの保存ガスを導入する際の流速は、層流を引き起こさないようにレイノルズ数および導入部と排出部間の距離などを考慮して決める。このようにして貯蔵室１内でガス濃度ムラの発生を防ぐことにより、導入された保存ガスが保存に使われることなく無駄に排出されることを最小化することができる。
【００２９】
同様の目的で、貯蔵室１内の温度よりも低温の保存ガスが供給される場合は、導入部を貯蔵室１内の最も低い位置に、排出部を最も高い位置に設けて、比重の重い保存ガスを底面から導入して比重の軽い既存ガス（大気）を選択的に排出すると更によい。逆に、貯蔵室１内よりも高温の保存ガスを供給する場合は、両者の位置関係を逆に設けて、比重の重い大気を選択的に排出するとよい。
【００３０】
また、ガス以外の生理活性低減手段と併用し複数の原理で食品の劣化を多面的に抑制することで、所定の鮮度維持効果を発現するために必要なガス供給量を減らすことができる。例えば、低温障害の発生しやすい野菜や青果に対して、保存ガス存在下では通常よりも低温で保存しても低温障害が発生しない。低温障害は、低温ストレスによって特定の酵素活性が誘導されて細胞膜が損傷される。保存ガスによるＣＡ作用下で生理活性を低減させると、酵素活性が誘導されず低温障害を抑制できることが知られている。例えば、ＣＡ無しの保存で最低保存温度が５℃の場合、ＣＡ作用下では０〜３℃の低温で上記の食品を保存することが可能となる。低温による生理活性低減が期待できるため、ＣＡ作用単独で用いる場合と比較して、同レベルの鮮度維持効果を発現するために必要な保存ガス供給量を低減することができる。
【００３１】
また、一部の野菜や青果については、保存の初期に低温ショックを与えることで生体防御的な生理作用を誘導することができて、低温耐性が向上する場合がある。例えば、保存ガスを用いない場合の最低保存温度が８℃だった場合、半日程度の間０℃程度まで冷却することにより低温耐性を発揮する生理作用を誘導して、その後保存ガスを導入すると３〜５℃で保存することができるようになる。その場合、低温による鮮度維持効果の比重がさらに高くなり、ＣＡ作用単独で用いる場合と比較して、同レベルの鮮度維持効果を発現するために必要な保存ガス供給量を低減することができる。
【００３２】
他の併用可能な生理活性低減手段として、赤色光や近赤外光を照射して野菜の気孔開度を低減する方法がある。気孔の開度を低減することにより、水分の蒸散を抑えたり、呼吸抑制したりできる。蒸散が多いと野菜の乾燥が進行し萎れたり、更には乾燥によって細胞壁を損傷する酵素が誘導されて組織の軟化が発生したりする。また、呼吸が盛んになると生理活性が全般に亢進して老化が進行したり有用成分が減少したりする。植物は光合成を促進するために日中気孔開度が大きいが、夕方などに赤色光を浴びると気孔を閉じるように進化した。その特性を利用して、気孔の多い葉面やヘタ（ガク）の部分に対して、数時間〜数日おきに８００〜９００ｎｍ程度の赤色光を３０分〜数時間照射することにより気孔をより閉じることができる。活性酸素やオゾン発生手段によりそれら刺激成分を暴露することでも、生体防御反応によって気孔の開度を低減することができる。これらの手段と保存ガスを併用することによって、ＣＡ作用単独で用いる場合と比較して、同レベルの鮮度維持効果を発現するために必要な保存ガス供給量を低減することができる。
【００３３】
保存中に野菜や青果の気孔開度が大きいと密閉性の観点からも課題が発生しうる。蒸散によって発生する水蒸気圧は、貯蔵室１の内圧を増大させる。例えば５℃の場合、飽和水蒸気圧は０．８７ｋＰａであり、貯蔵室１内が１０１ｋＰａで食品投入前の水蒸気圧がゼロの場合、約１％全圧が上昇することになる。その結果、貯蔵室１の密閉性が破れて保存ガスが漏出する可能性が生じる。上記の気孔開度低減手段によって水蒸気圧上昇を抑制す
ることにより、保存ガスによるＣＡ作用をより確実に発揮することが期待できる。あるいは、貯蔵室１内に水分吸着作用のある部材を十分な量配置して発生した水蒸気を除去することでも、同様の効果が期待できる。これらの手段と保存ガスを併用することによって、ＣＡ作用単独で用いる場合と比較して、貯蔵室１の密閉性をより確実に確保できる。
【００３４】
野菜や青果を保存中、ＣＡ作用によって呼吸活性が低減されるとは言え呼吸がゼロになるわけではなく、食品の呼吸によって貯蔵室１内のガス組成は徐々に変化する。例えば、呼吸速度の比較的大きな野菜を大量に入れた場合は、初期の保存ガス分圧に比べて酸素分圧は更に低減し、二酸化炭素分圧は更に増大する。その変化は、１〜２日間で数ｋＰａに達することがある。酸素分圧が１ｋＰａ以下になったり、二酸化炭素分圧が１５ｋＰａを超えたりすると、正常な好気呼吸ではなく嫌気呼吸（発酵）がおこることがあり、野菜や青果の風味に悪影響を与える可能性が生じる。そのため、野菜による呼吸でガス組成が変化したとしても、嫌気呼吸を引き起こさないガス分圧を維持する方策が必要である。
【００３５】
貯蔵室１に収納される野菜の種類、量、初期の鮮度によって、ガス組成の変化速度は異なる。貯蔵室１内に収納物を撮影する画像認識手段１１を設置し、画像データおよびデータベースに基づいて収納された野菜の種類と量からガス組成の変化を予測する。予測に基づいて、一般的な保存期間（１〜２週間）の間に嫌気呼吸を引き起こさないように、保存ガス供給手段４から供給するガスの量を減らすなどして調整する。あるいは、予測に基づいて、貯蔵室１内のガスが嫌気呼吸を引き起こす恐れが生じる前のタイミングで、気圧調整手段５を開放して外気を導入してもよい。
【００３６】
また、変化予測の精度を高めるために、貯蔵室１内の収納物の重量を測定する重量測定手段や、貯蔵室１内のガス分圧を測定するガス測定手段の検知情報を組み合わせて変化予測してもよい。画像認識手段１１の情報処理については、ネットワークに接続したコンピュータやクラウドコンピューティングを利用して認識作業や予測計算をおこなってもよい。
【００３７】
一方、嫌気呼吸を防ぐための構成を簡便でコンパクトなものにする目的で、貯蔵室１内の収納物の重量に応じて貯蔵室１の開放部が拡大する構成にしてもよい。例えば、図３の貯蔵室１の食品収納部１２はばね構造１３を介して浮いている。収納重量に比例して、食品収納部１２の側面に設けられたスリット１４と貯蔵室１の側面に設けられたスリット１５の連通部Ｂが拡大し、外気が貯蔵室１内に拡散しやすくなる。その結果、食品の呼吸による酸素の消費量と拡散による酸素の供給量とが概ね釣り合って、見かけ上、貯蔵室１内のガス濃度組成は一定で変化しなくすることができる。このようにして、簡便な構成により酸素分圧低下の悪影響を抑制することができる。
【００３８】
食品を取り出す際に、扉２を開けることにより目標濃度に混合された保存ガスの一部が貯蔵室１外に漏出する。扉２が度々開けられ、その都度保存ガスを供給し直したとすれば、保存ガス供給手段４の消費エネルギーや部材消費の増大や耐久寿命の短縮という課題を生じる。本課題に対応するため、扉開閉検知手段３により扉２が開けられた時間の長さなどに基づいて貯蔵室１内の保存ガスの残存濃度を予測し、保存ガス供給手段４の作動時間を最小化する。貯蔵室１内のガスの漏出は、貯蔵室１が温度調整手段により冷却されたり加熱されたりしている場合には主に自然対流により、貯蔵庫外との気温差が小さい場合には主に拡散により引き起こされる。予め、開扉時間の長さと内外の温度差が閉扉後の残存ガス濃度に与える影響を求めておき、制御手段７に記憶しておく。扉開閉検知手段３と食品貯蔵庫外の気温を測定する第二の温度測定手段により得られる情報に基づいて、閉扉後に保存ガス供給手段４をどの程度の時間作動させる必要があるか判断して制御する。
【００３９】
また、頻繁な保存ガス供給が招く上記の課題に対応するため、扉２が開かれる頻度の高
い時間帯および低い時間帯を扉開閉予測手段により予測して、保存ガスの供給を制御するようにする。食品に対するＣＡ作用、制菌作用、酸化抑制作用は効果発現までに１時間程度は要することが多い。そのため、１回／時間以上頻繁に開閉される時間帯については保存ガスを導入しても上記効果の発現は小さいため、保存ガス供給手段４を作動させない。
【００４０】
開閉頻度が１回／時間以下と予測される時間帯においては、比較的開閉頻度の高い時間帯には保存ガス供給手段４を作動させず生理活性低減手段だけを作動させる。比較的頻度の低い時間帯には保存ガス供給手段４を単独でまたは生理活性低減手段を併用して複数の作用による鮮度維持を図る。
【００４１】
あるいは、開扉頻度の高い時間帯にはＣＡ作用を発揮する濃度の範囲内で比較的大気に近い濃度に調整するように保存ガス供給手段４を作動させて、頻度の低い時間帯には比較的大気からかけ離れた濃度に調整するように保存ガス供給手段４を作動させてもよい。例えば、貯蔵室１内のガス濃度を、扉開閉が少ない時間帯にはニ酸化炭素分圧を１〜２０ｋＰａに調整し、扉開閉が多い時間帯には二酸化炭素分圧０．０４〜１ｋＰａに調整する。また、扉開閉が少ない時間帯には酸素分圧を２〜１８ｋＰａに、扉開閉が多い時間帯には酸素濃度を１８〜２１ｋＰａに調整する。本制御により、保存ガス供給手段４の実質的な作動時間は短縮し、上記課題を抑制することができる。
【００４２】
また、上記の扉開閉の時間帯予測に基づいて、開扉頻度の低い時間帯から頻度の高い時間帯に移行する際は、保存ガス供給手段４を逆転作動させて保存ガスを回収してもよい。例えば、保存ガス供給手段４がガスを選択透過する電気化学デバイスや物理的分画デバイスである場合には、回収した二酸化炭素または酸素をデバイス内に一時的に蓄積したり他室に移送したりする。蓄積されたり移送されたりした保存ガスは、開扉頻度の高い時間帯から頻度の低い時間帯に移行する際に、貯蔵室１に再度移すようにする。その結果、保存ガス供給手段４の消費エネルギーを低減したり、耐久寿命を延長したり、貯蔵室１内のガスを比較的短時間で目標濃度に調整できたりする。
【００４３】
（実施の形態２）
図４は本実施形態における食品貯蔵庫の断面図である。本実施の形態における食品貯蔵庫の作動は、実施の形態１と共通の部分が多いため、共通部分については説明を省略し、異なる部分だけを以下に説明する。
【００４４】
保存ガス供給手段４は、断熱性を持つ筐体８の外部に設けられる。また、気圧調整手段５は貯蔵室内部を減圧する減圧手段５である。
【００４５】
図５（Ａ）は、本実施形態における貯蔵室１内の気圧変化を示す。食品が貯蔵室１に投入され、扉開閉検知手段３により扉が閉じられたことが検知されると、制御手段７は減圧手段５を作動させて、貯蔵室１内の気体を排気する。減圧手段５は、保存ガス供給手段４により導入される保存ガスの分圧（体積）の分だけ排気する（ａ〜ｂ）。次に排気が終了すると、制御手段７は保存ガス供給手段４を作動させて保存ガスを供給する（ｂ〜ｃ）。この際、既に保存ガスの分圧の気体が排出済みであるので、貯蔵室１は１気圧となる。ただし、貯蔵室１を冷却手段６によって冷却している場合、保存ガスはより高い温度であるので貯蔵室１内の熱量により冷却されると体積が収縮して（ｃ〜ｄ）、貯蔵室１内の気圧は１気圧以下になり、扉２は貯蔵室１に強く押し付けられる。このようにして、貯蔵室１の密閉性が維持されて、保存ガスの濃度は一定値に維持されて確実な鮮度維持が可能になる（ｄ〜）。
【００４６】
また、図５（Ｂ）は、減圧手段のもう一つの使い方を示す。上記において減圧手段５が作動される（ａ’〜ｂ‘）とき、貯蔵室１内を保存ガス供給手段４により導入される保存
ガスの分圧（体積）の分以上に排気する。排気の際、減圧によって野菜などの食品の表面の水滴の蒸発が促進され、蒸発潜熱により野菜の熱を奪う。その結果、食品を貯蔵室１の安定時温度に速く近づけることができ、食品の鮮度を保つ。その結果、ＣＡ以外の作用による鮮度維持の割合が高まって、保存ガス供給手段４の供給量を減らすことができる。
【００４７】
また、野菜などの食品の内部に存在していた酸素ガスやエチレンガスを減圧により排出することができるので、食品内部で直接作用する酸素を減らしてＣＡ効果を発揮しやすくしたりエチレンによる老化を抑制したりできる。その結果、一定の野菜の保存性能を発揮するために必要な、保存ガスの供給量を減らすことが出来て、保存ガス供給手段４の耐久性や省エネ性を高めることができる。本作用を強化するために、減圧手段５を複数回作動させて減圧を繰り返しても構わない。
【００４８】
次に、排気が終了すると、制御手段７は保存ガス供給手段４を作動させて保存ガスを供給する（ｂ‘〜ｃ’）。供給終了後の貯蔵室１の気圧は１気圧（１０１ｋＰａ）以下であり（ｃ‘）、貯蔵室１内の酸素分圧は２１ｋＰａ以下であって大気よりも低い。そのため、酸素を所定の目標分圧に調整するために、保存ガス供給手段が酸素濃度の低いガス（例えば窒素など）を供給する場合、保存ガス供給手段の供給量を少なく抑えることができる。また、上記のように初期の酸素分圧を低減したら、低分圧酸素と高分圧二酸化炭素は協奏的にＣＡに作用するため、二酸化炭素の供給量も少なく抑えることができる。そのため、一定の野菜の保存性能を発揮するために必要な、保存ガス供給手段４の供給量を減らすことができる。
【００４９】
（実施の形態３）
図６は第３の実施の形態における食品貯蔵庫の断面図である。本実施の形態における食品貯蔵庫の作動は、実施の形態１と共通の部分が多いため、共通部分については説明を省略し、異なる部分だけを以下に説明する。
【００５０】
貯蔵室１以外に野菜や青果を保存する第二の貯蔵室１６と、第二の貯蔵室１６から貯蔵室１にガスを移送する送風手段１７とを設け、第二の貯蔵室のガスで貯蔵室１を充満させてから、保存ガス供給手段４を作動させてもよい。その場合、貯蔵室１内の初期ガス組成は大気組成よりも、低酸素かつ高二酸化炭素状態になるため、一定の野菜の保存性能を発揮するために必要な保存ガス供給手段４の作動エネルギーや消耗部材を削減することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる食品貯蔵庫は、ガス供給手段と気圧調整手段を同時に作動させて貯蔵室内のガス組成を変えることにより、貯蔵室の気密性を維持することができるので、家庭用機器だけでなく産業用食品貯蔵庫においても適用することができる。例えば、業務用冷蔵庫、冷蔵ショーケース、保冷車、農業用倉庫、リーファーコンテナ、穀物サイロなどで貯蔵室内のガス組成を制御する際に利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１    貯蔵室
２    扉
３    扉開閉検知手段
４    保存ガス供給手段
５    気圧調整手段（減圧手段）
６    冷却手段
７    制御手段
８    筐体
９    筐体扉
１０  気孔閉鎖手段
１１  画像認識手段
１２  食品収納部
１３  ばね構造
１４  スリット
１５  スリット
１６  第二の貯蔵室
１７  送風手段
【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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