(57)【要約】  【課題】本発明は、外部エネルギーを消費することなくエタノールによるカビ繁殖抑制が可能な冷蔵庫を提供すること。  【解決手段】ウイスキーや焼酎などの市販のエタノール１０８を冷凍サイクル１０１の廃熱を熱源として気化させる気化器１１０を備え、気化したエタノール１０８を食品を保存している庫内に供給するものであり、エタノール１０８の気化熱を冷凍サイクル１０１の高温側から発生する廃熱を利用する。特殊な薬剤を用いることなく、さらに外部からエネルギーを投入することなくエタノール１０８を生成し、食品の保存性を高め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】
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを配管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、前記冷凍サイクルから独立してエタノール貯留器を設け、前記エタノール貯留器から供給されたエタノールを気化させる気化器を備え、前記気化器は前記冷凍サイクルの高温側から発生する廃熱利用して気化を行い、前記気化器によって気化したエタノールが食品を保存している庫内に供給される冷蔵庫。
【請求項２】
気化器は、圧縮機の廃熱を熱源とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
気化器は、圧縮機と凝縮器を接続する配管を熱源とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
エタノールは、蒸留精製されている請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
エタノールは、アルコール飲料に含まれるものである請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品の保存雰囲気にエタノール蒸気を供給し、食品の微生物の増殖抑制や除菌作用を付与した冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品を保存するときに注意すべき因子として、温度、湿度、環境ガス、微生物、光などがある。食品の保存性を高める方法で広く普及しているものは、冷凍冷蔵庫である。とくに、家庭において冷凍冷蔵庫は不可欠であり、食品の長期保存に対して大きく貢献している。ただし、食品を冷凍した場合には、食品の細胞破壊や変色が起こることや、これらの問題を回避するべく冷蔵した場合には、保存日数が短くなる。
【０００３】
また、湿度に関する問題としては、日本の梅雨から夏季かけての高温多湿雰囲気では、食品に発生するカビがある。カビを抑制する方法としては、加熱して菌類を死滅させる方法や、ワサビ成分を利用して細菌の増殖を防止する方法がある。さらに、エタノールを食品に添加したり、表面にスプレー噴霧する方法もある。近年、食パンや切り餅のようにカビが発生しやすい食品を、エタノールの蒸散剤とともに包装することにより、保存期間を長くするものがある。
【０００４】
これらの食品保存法の利点を合わせて、エタノールを基剤とする食品の品質安定剤を、冷蔵庫内に供給して食品を長期保存する方法もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図３は、気化エタノールの庫内供給機能を備えた冷蔵庫の断面図である。クーラーボックス１内温度を−１℃から１℃、湿度を６０から１００％に保持できる冷蔵庫であり、クーラーボックス１は冷却室２内に配設されている。冷却室２は、例えばウレタンなどの断熱材からなる外装ボックス３によって囲まれ、クーラーボックス１は熱伝導率の良い金属板４によって有底角筒状に形成されている。このクーラーボックス１の一方の端部は、食品出入用に開かれており、その開口部に開閉可能な内蓋５と、断熱材から構成された外蓋６とが設けられている。
【０００６】
クーラーボックス１を構成する金属板４の外周には、一連の間仕切板７が溶接などの手段で所要の間隔をおいて一体に設けられ、この間仕切板７と、これの外側を覆うクーラーボックス外装８とが入口部９ａから出口部９ｂに至る螺旋状の連続した熱媒体流路９を形成している。
【０００７】
上記熱媒体流路９の入口部９ａは供給管１０、ポンプ１１を介してチラータンク１２に連通し、出口部９ｂは回収管１３を介して同じくチラータンク１２に連通している。チラータンク１２内の熱媒体は冷凍機１４によって所定の温度に冷却され、これがポンプ１１、供給管１０を介して熱媒体流路９に供給される。供給管１０には熱媒体の流量を制御する流量調整弁または電磁開閉弁１５が設けられ、この流量調整弁または電磁開閉弁１５はクーラーボックス１内の温度検知器１６によって制御される。
【０００８】
熱媒体は、クーラーボックス１内の温度を０℃±１℃の間に制御するとき、チラータンク１２内で０℃から−３℃、とくに−２℃に冷却すると良い。クーラーボックス１内の温度が０℃より高ければ、流量調整弁または電磁開閉弁１５により熱媒体の流量を増やし、低ければ減らす制御が行われる。
【０００９】
冷凍機１４の冷却管の一部は、冷却室２の内部に導かれ、外装ボックス３の内部に裸管式冷却器１７として配設されている。冷却室２の温度は−２℃から２℃の間に、とくに０℃±１℃に制御するのが好ましいが、裸管式冷却器１７に冷凍機１４にて冷却される冷媒を流すと、冷却室２内の温度を−２℃から２℃に維持することができる。サーモスタット１８は、検知温度に基く信号を流量制御電磁弁１９に与え、冷媒の流量を制御して冷却室２内の温度を所定値に保つ。また、外装ボックス３内壁と裸管式冷却器１７との間には防水板２０を介在させている。
【００１０】
他方、冷却室２には、超音波加湿器２１が配設され、ここで作り出された良質の霧は、多翼扇２２、メインダクト２３、およびクーラーボックス１の加湿用開口２４を介してクーラーボックス１内に導かれる。クーラーボックス１内を循環した加湿空気を冷却室２内に放出するための加湿空気出口２５には、加湿調整器２６が設けられている。加湿調整器２６は、湿り空気のクーラーボックス１出口における相対湿度を検出し、これが所要の値、例えば６０％から１００％になるように超音波加湿器２１をＯＮ／ＯＦＦし、あるいは超音波加湿器２１の作動時間をタイマ２７によって制御する。
【００１１】
超音波加湿器２１は、噴霧水のタンクの底部より超音波を発射し、水面に押し上げられたキャビテーションによる水柱と微細なミストを加湿用の霧として利用するようにしたもので、良質の霧が得られる。このようにして、クーラーボックス１に開口する加湿用開口２４には、品質安定剤供給器２８を有する気化混合管２９が挿脱可能に設けられている。品質安定剤供給器２８には、エタノールを基剤とする品質安定剤（Ｌ−アスコルビン酸２０重量部と、メタリン酸ナトリウム１５重量部と、５‘−リボヌクレオタイドナトリウム５重量部と、焼みょうばん５重量部とを水３０ｍｌに溶かし、これをエタノール１００ｍｌと混合したもの）が注入されており、この品質安定剤が気化し、加湿空気とともにクーラーボックス１内に供給されることにより、優れた食品保存性が発揮される。
【特許文献１】特公昭６０−１８３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の構成では、エタノールを基剤とする品質安定剤を気化させて、超音波加湿器によって発生させた霧を付加して調湿された加湿空気とともにクーラーボックス内に供給される。つまり、クーラーボックス内に品質安定剤濃度を高めた雰囲気に調整するためには、超音波加湿器に外部からエネルギーを供給する必要があるという課題があった。また、品質安定剤は、Ｌ−アスコルビン酸２０重量部と、メタリン酸ナトリウム１５重量部と、５‘−リボヌクレオタイドナトリウム５重量部と、焼みょうばん５重量部とを水３０ｍｌに溶かし、これをエタノール１００ｍｌと混合したものであり、別途調整するための手間が必要であるという課題があった。
【００１３】
本発明は、市販の飲用アルコールに含まれるエタノールを、冷凍サイクルから発生する廃熱を蒸留プロセスの熱源として利用して気化し、このエタノールを食品保存雰囲気に供給することにより、食品の保存性を向上させる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを配管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、前記冷凍サイクルから独立してエタノール貯留器を設け、前記エタノール貯留器から供給されたエタノールを気化させる気化器を備え、前記気化器は前記冷凍サイクルの高温側から発生する廃熱利用して気化を行い、前記気化器によって気化したエタノールは食品を保存している庫内に供給されるものであり、エタノールの気化熱を冷凍サイクルの高温側から発生する廃熱を利用するので、簡単な構成で外部からエネルギーを投入することなくエタノールを生成でき、省エネルギーで環境への負荷をかけずに食品の保存性を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、省エネルギーで環境への負荷をかけずに食品の保存性を高めることができる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】
【００１６】
請求項１に記載の冷蔵庫の発明は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを配管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、前記冷凍サイクルから独立してエタノール貯留器を設け、前記エタノール貯留器から供給されたエタノールを気化させる気化器を備え、前記気化器は前記冷凍サイクルの高温側から発生する廃熱利用して気化を行い、前記気化器によって気化したエタノールは食品を保存している庫内に供給されるものであり、エタノールの気化熱は冷凍サイクルから系外に廃棄される廃熱を利用する。このことにより、外部からエネルギーを投入することなくエタノールを気化し、食品の保存雰囲気に供給することができるので、カビの繁殖を抑制して保存性を向上できる。
【００１７】
請求項２に記載の冷蔵庫の発明は、請求項１に記載の発明において、気化器は、圧縮機の廃熱を熱源とするものであり、冷凍サイクル内で最も温度が高い廃熱を利用する。このことにより、冷凍サイクルから廃棄される廃熱の中でも、有効に利用できる熱量が最も多く、さらにエタノールの気化速度も速くなることから、外部からエネルギーを投入することなくエタノールを精度良く気化し、食品の保存雰囲気に供給することができるので、カビの繁殖を抑制して保存性をさらに向上できる。
【００１８】
請求項３に記載の冷蔵庫の発明は、請求項１に記載の発明において、気化器は、圧縮機と凝縮器を接続する配管を熱源とするものであり、配管は気化器との熱交換を行う熱交換器の設計にあたり、冷凍サイクルの構成部品のなかで、高温であることに加えて、比較的形状の自由度が高い。このことから、高効率な熱交換器を備えることができ、外部からエネルギーを投入することなく高効率でエタノールを気化し、食品の保存雰囲気に供給することができるので、カビの繁殖を抑制して保存性をさらに向上できる。
【００１９】
請求項４に記載の冷蔵庫の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、エタノールは、１回以上蒸留精製されていることを特徴とするものであり、エタノール中の不純物の割合が低い。このことから、エタノール貯留器から冷蔵庫内への供給口までのエタノールの流通経路内に蓄積量を低減し、または、冷蔵庫内に供給されるエタノール蒸気の清浄度を向上することにより、外部からエネルギーを投入することなく食品保存に効果が高いエタノールを気化し、食品の保存雰囲気に供給することができるので、カビの繁殖を抑制して保存性をさらに向上できる。
【００２０】
請求項５に記載の冷蔵庫の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、エタノールは、アルコール飲料に含まれるものであることを特徴とするものであり、市販の飲用アルコールを利用する。このことから、食品保存用のエタノール原料として容易に入手ができるので、特殊な薬剤を用いることなく、カビの繁殖を抑制して食品の保存性を向上できる。
【００２１】
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。また、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。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷凍サイクルおよびエタノール気化器の構成図である。
【００２３】
図１に示すように、冷凍サイクル１０１は、圧縮機１０２、凝縮器１０３、膨張弁１０４、蒸発器１０５を配管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄで接続された閉回路によって構成され、内部を冷媒が循環している。
【００２４】
エタノール貯留器１０７にはエタノール１０８が貯留されている。エタノール１０８は、清浄度が高い蒸留済みのものが好ましく、とくに飲用アルコールであるウイスキーや焼酎などを利用すれば、エタノール濃度が高いことに加えて、人体への影響もほとんどないことから、さらに好ましい。エタノール貯留器１０７は、内部のエタノール１０８の性状を安定させるためには冷蔵温度帯で管理する。また、気化するための必要熱量を軽減するためには、常温付近で管理できるように設計しても構わない。また、エタノール貯留器１０７は、ポンプ１０９に配管１０６ｅで接続され、管状の気化器１１０に定量的に供給される。気化器１１０は、圧縮機１０２の外周に螺旋状に接触して配設されており、圧縮機１０２から放出される廃熱を、気化器１１０内部を流れるエタノール１０８に与え、加熱する。気化器１１０の後段には、凝縮温度差を利用してエタノール１０８内に含有される揮発成分と水分等の分離を行う分離器１１１を設けている。分離器１１１内部には充填材１１２が充填されている。充填材１１２はセラミック粒子や金属粒子を用いることができる。また、金属繊維状でも構わない。分離器１１１には上部に冷蔵庫内に接続される供給口１１３と底部にドレン排出口１１４を設けている。
【００２５】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作について説明する。
【００２６】
まず、エタノール１０８をエタノール貯留器１０７に注ぐ。エタノール１０８を気化させる場合には、ポンプ１０９を駆動させて気化器１１０に供給する。
【００２７】
冷蔵庫内を冷却するための冷凍サイクル１０１の基本的な運転は、圧縮機１０２で冷媒が圧縮されて高温、高圧の過熱蒸気となり、配管１０６ａを介して凝縮器１０３に流入する。凝縮器１０３では、過熱蒸気の冷媒と外気が熱交換し、冷却された過熱蒸気の冷媒が過冷却状態の飽和液になる。この飽和液は、配管１０６ｂを通って膨張弁１０４を通過する。なお、膨張弁１０４は過冷却状態の冷媒の圧力を降下させることが目的であり、キャピラリーチューブを用いても構わない。
【００２８】
膨張弁１０４を通過した冷媒は、配管１０６ｃを通って蒸発器１０５に供給される。蒸発器１０５では、冷蔵庫内の熱負荷と飽和液状態の冷媒が熱交換をして、冷媒が蒸発し、配管１０６ｄを通過して圧縮機１０２に戻る。つまり、冷却システム１０１においては、圧縮機１０２が駆動して発する熱は不要であり、従来、この廃熱の一部はドレン水蒸発などに使用されていているものの、多くは大気中に放出されていた。本冷却システム１０１では、圧縮機１０２と気化器１１０が接触して配設しているので、圧縮機１０２の廃熱は、気化器１１０の熱源として利用できる。
【００２９】
気化器１１０では、内部をポンプ１０９から吐出されるエタノール１０８が流通しており、圧縮機１０２の廃熱によって加熱されて気化する。気化したエタノール１０８は、分離器１１１でエタノールに富んだ蒸気と、水を主成分とするドレン水に分離され、蒸気は供給口１１３から冷蔵庫内に供給される。一方、ドレン水は、ドレン排出口１１４から排出される。このとき、冷蔵庫内のエタノール１０８濃度は、０．３％〜０．５％程度になるように調整すればよい。
【００３０】
以上のように、圧縮機１０２、凝縮器１０３、膨張弁１０４、蒸発器１０５を配管接続して冷凍サイクル１０１の主回路を構成し、冷凍サイクル１０１から独立してエタノール貯留器１０７を設け、エタノール貯留器１０７から流出するエタノール１０８を冷凍サイクル１０１の廃熱を熱源として気化させる気化器１１０を備え、気化器１１０によって気化したエタノール１０８を食品を保存している庫内に供給するものであり、エタノール１０８の気化熱を冷凍サイクル１０１の高温側から発生する廃熱を利用する。また、エタノール１０８にはウイスキーや焼酎などの市販の飲用アルコールを用いる。このことにより、特殊な薬剤を用いることなく、さらに外部からエネルギーを投入することなくエタノール１０８を生成し、食品の保存性を高めることが可能となる。
【００３１】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における気化器の断面図である。なお、実施の形態１と同様のものは、説明を省略する。
【００３２】
図２において、気化器１２０は配管１０６ａの外側に管状に設けられた二重管構造である。配管１０６ａとの間に形成される空間には、充填材１２１が充填されている。気化器１２０側面には、中央にエタノール１０８を注入する注入口１２２、上部に濃縮されたエタノール１０８を冷蔵庫内に供給する供給口１２３、下部に水分を主とするドレンを排出するドレン排出口１２４を備えている。
【００３３】
以上のように構成された冷蔵庫では、注入口１２２から注入されるエタノール１０８は、気化器１２０内で配管１０６ａ内を流通する高温の冷媒から熱を奪って気化する。エタノール１０８と水は蒸発温度が異なり、エタノール１０８の方が低い。このことから、エタノールは気化し易く、供給口１２３からはエタノール濃度に富んだ蒸気が冷蔵庫内に供給される。ドレン排出口１２４からは水を主成分とするドレン水が排出される。
【００３４】
以上のように、気化器１２０は、圧縮機１０２と凝縮器１０３を接続する配管１０６ａを熱源とするものであり、配管１０６ａは気化器１２０との熱交換を行う熱交換器の設計にあたり、冷凍サイクル１０１の構成部品のなかで、高温であることに加えて、比較的形状の自由度が高い。このことから、高効率な熱交換器を備えることができ、外部からエネルギーを投入することなく高効率でエタノール１０８を気化し、食品の保存雰囲気に供給することができるので、カビの繁殖を抑制して保存性をさらに向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、食品をさらにエタノール雰囲気で保存することができる。このため、保存温度を従来の冷蔵温度帯から高めに設定しても、冷蔵同等の保存性が確保でき、多種多様な食材または生花などの農産物の保存も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷凍サイクルおよびエタノール気化器の構成図
【図２】本発明の実施の形態２における気化器の断面図
【図３】従来の気化エタノールの庫内供給機能を備えた冷蔵庫の断面図
【符号の説明】
【００３７】
１０１  冷凍サイクル
１０２  圧縮機
１０３  凝縮器
１０４  膨張弁
１０５  蒸発器
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ  配管
１０７  エタノール貯留器
１０８  エタノール
１１０  気化器
１２０  気化器
【図１】
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【図２】
2009092308.tif 000004
【図３】
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