食品保存庫
【課題】生鮮食品の長期保存には炭酸ガスによるＣＡ保存が主流であるが、低酸素供給装置はスペース効率が悪く、酸化劣化抑制が不十分である。
【解決手段】食品保存庫１０は、冷却手段１４により冷却される半密閉性の生鮮食品収納容器１７と、生鮮食品収納容器１７内に水素ガスを導入する水素ガス供給手段１５と、生鮮食品収納容器１７内の水素ガス濃度を制御する水素ガス濃度制御手段１８とを有しており、生鮮食品収納容器１７内の水素ガス濃度を制御し、エタノール等の水蒸気改質でできる水素ガスの還元力と呼吸抑制作用を利用することで、酸化劣化を防止し、生鮮食品の長期保存を行う。
【解決手段】食品保存庫１０は、冷却手段１４により冷却される半密閉性の生鮮食品収納容器１７と、生鮮食品収納容器１７内に水素ガスを導入する水素ガス供給手段１５と、生鮮食品収納容器１７内の水素ガス濃度を制御する水素ガス濃度制御手段１８とを有しており、生鮮食品収納容器１７内の水素ガス濃度を制御し、エタノール等の水蒸気改質でできる水素ガスの還元力と呼吸抑制作用を利用することで、酸化劣化を防止し、生鮮食品の長期保存を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野菜や果物の青果物、魚や牛や豚等の新鮮な肉を長期保存するのに、二酸化炭素等の混合ガスを冷蔵庫や冷凍庫などへ供給する食品保存庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
野菜や果物の青果物は、自体を維持し、新たな組織の構成に必要なエネルギーを得るため分解代謝を行うが、呼吸作用はこの分解代謝の代表的なものである。
【０００３】
呼吸作用は、植物が酸素を摂取し、体内で有機物を酸化してエネルギーを遊離させ、体外に炭酸ガスと水とを排出する反応であり、収穫後も青果物の生命を維持するために呼吸作用を続ける。呼吸作用が活発なほど、体内の栄養成分は呼吸基質として消費され、体内の水分が排出され、萎れやすくなる。
【０００４】
また、呼吸作用によって得られるエネルギーは、収穫後の場合は大部分が呼吸熱になって放出され、呼吸が盛んな場合は青果物自体の品温が上昇する。よって、採れたての新鮮な状態を保つ上で青果物の呼吸作用を抑えることが重要となる。
【０００５】
また、魚や牛や豚の新鮮な肉もまた、酸化による劣化が見られる。例えば、まぐろ等の魚肉の鮮度は通常Ｋ値にて評価され、魚介類の筋肉中に含まれる、アデノシン三燐酸の酸化分解でアデノシン二燐酸からアデノシン一燐酸、イノシン酸、イノシン、ヒポキサンチンへと変化し、Ｋ値はイノシンとヒポキサンチンの蓄積割合で定義され、すし種としてのまぐろ肉のＫ値は２０％以下と考えられている。
【０００６】
また、色の変化からの判断にはメト化率が重要となる。まぐろ肉や牛肉中にはミオグロビン（Ｍｂ）とへモグロビン（Ｈｂ）があり、肉色はＭｂに由来する。Ｍｂは酸素の少ない条件下では暗紫色のデオキシＭｂとして、酸素の多いときは鮮紅色のオキシＭｂの形をとるが、常温あるいは凍結状態で長時間置くと褐色化する。
【０００７】
これはＭｂ分子中の鉄原子が３価の鉄に酸化されてメトＭｂに変化するもので、肉中の全Ｍｂ量に対するメトＭｂ量の割合で褐色化の程度を示すことができ、これをメト化率としている。マグロ肉ではメト化率１０％以下のものは光沢のある鮮紅色、３０％以上ではやや褐色、さし身用としての商品価値の限界は、ほぼ５０％とされる。
【０００８】
通常、低温で高い炭酸ガス濃度下の環境で青果物や肉類を保管すると、呼吸作用が抑えられ、酸化が抑制されるので、生鮮食品の高鮮度貯蔵方法であるＣＡ貯蔵では、３〜５％の高濃度炭酸ガスと５％以下の低酸素のガス環境で低温とし、品質保持期間を著しく延長することができる。
【０００９】
従来、炭酸ガスボンベから炭酸ガスを食品保管庫に導入し、炭酸ガス濃度の制御をするＣＡ保鮮庫がリンゴで効果が認められ、実用化されている。
【００１０】
また、低酸素空気発生装置としては、プロパンガスを燃焼させて行う方式や、安全性の面から石炭や黒鉛の固体燃料の燃焼により発生する排気ガスを利用するものが紹介されている（特許文献１参照）。
【００１１】
特許文献１に示される低酸素空気発生装置を利用した食品保存庫は、単に炭酸ガスを多く含む低酸素の混合ガスを導入するものであり、生鮮食品の酸化を抑制するには不十分である。
【００１２】
そこで、その改良策として、生鮮食品が収納された食品保存庫内へ、窒素、二酸化炭素、及びエチレンの混合ガスを少量ずつ噴出する混合ガス源を設けてなる食品保存用混合ガスの供給装置が紹介されている（特許文献２参照）。
【００１３】
まず、従来のＣＡ保鮮庫の方式として特許文献２を主体に図面を参照しながら簡単に述べる。
【００１４】
図６は、特許文献２に記載された従来の食品保存用混合ガスの供給装置の構成図である。
【００１５】
生鮮食品の鮮度保持と変色の防止に使用する混合ガスは、窒素、二酸化炭素、エチレンを、６０：３９：１の割合で混合したもので、冷蔵庫や冷凍ショーケースなどの食品保存庫への供給を容易とする為、５００リッター程度の容量を有する容器１内に、０．３ＭＰａ程度に加圧された状態で収容されている。
【００１６】
容器１の上部には混合ガスの噴出口２が設けられていて、その噴出口２内に設けられたキャップなどを指定された位置まで回すことにより、噴出口２内に設けたれた毛管やオリフィスなどから１０ｍｌ／ｍｉｎ．程度の噴出速度で噴出できるようになっている。
【００１７】
また、上記容器１内に収容された混合ガスは、空気より比重が重いことから、食品保存庫３内へ供給するに当たっては、食品保存庫３内の上部に設置しているアイスチェスト３ａの近傍に容器１を設置して、噴出口２よりアイスチェスト３ａ内へ少量ずつ噴射する。
【００１８】
以上のように構成された食品保存用混合ガスの供給装置を元にして、以下その動作について説明する。
【００１９】
アイスチェスト３ａ内に噴出された混合ガスは、食品保存庫３内を下降しながら食品保存庫３内全体に拡散されて、混合ガスの各成分が食品保存庫３内に収納されている生鮮食品に、次のように作用する。
【００２０】
１．混合ガス中の窒素は、生鮮食品周辺の空気を排除して空気中の酸素による酸化や腐敗を抑制する。
【００２１】
２．混合ガス中の二酸化炭素は、植物にとって同化作用の源で、紫外線があれば同化作用が促進される。
【００２２】
３．混合ガス中のエチレンは、一種の食物ホルモンであり、ごく僅か存在するだけで食物の鮮度が低下するのを防止することができる。
【特許文献１】特開昭６３−２１９３１９号公報
【特許文献２】特開平２−１００７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
上記従来の構成では、食品保存庫３の内容積に対して、混合ガスの容器１が必要以上に大きく、現在主流の家庭用冷蔵庫の内容積に匹敵するものであり、非常に大きな設置スペースが必要となる。
【００２４】
５０００リッター以上のプレハブ冷蔵庫を食品保存庫３とした場合には、混合ガス容器１の収納スペースは小さい割合となり得るが、１０ｍｌ／ｍｉｎ．での噴出速度では、食品保存庫３内をＣＡ保鮮効果を出すための炭酸ガス５％濃度にさせるには、１０００時間必要との計算となり、食品の鮮度保持効果が少ない。
【００２５】
また、噴出速度を１００倍に高めると、１０時間で炭酸ガスが５％の濃度にできる計算となるが、５００リッター容器で０．３ＭＰａ圧では１６時間で噴出力が無くなり、容器の交換が必要となる。
【００２６】
また、混合ガス中に含まれるエチレンは、食物ホルモンの働きがあり、トマトやりんごなど青果物によっては、鮮度を維持する効果もあるようである。
【００２７】
しかし、通常、カリフラワー、キャベツ、キュウリ、スイカ、にんじん、白菜、パセリ、ブロッコリー、ほうれん草、メロン、レタスなどの野菜は、エチレンに感じて鮮度が低下しやすいとされ、エチレンは、青果物の成熟を促進する成熟ホルモンとして働き、呼吸を促進し、収穫後の青果物の老化を早めてしまう問題がある。
【００２８】
よって、家庭用冷蔵庫の様に、各種さまざまなな青果物や肉類が収納される場合には、ＣＡ保鮮効果を狙いエチレンを混合ガスに入れるのは、熟成を促進させる老化ホルモンとして働く事が多く、避けるべきであり、また、混合ガス容器を使用するにはスペースや噴出能力に問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記従来の課題を解決するために、本発明の食品収納庫は、冷却手段により冷却される半密閉性の収納容器と、前記収納容器内に水素ガスを導入する水素ガス供給手段と、前記収納容器内の水素ガス濃度を制御する水素ガス濃度制御手段とを有するものである。
【００３０】
水素ガス供給手段としては、原料から水蒸気を添加し改質触媒を介して熱により水素と炭酸ガスに改質する水蒸気改質器を用いることができ、水蒸気改質器では適度な濃度の水素ガスと炭酸ガスが生成され、この精製ガスを収納容器に導入し、水素ガスの還元作用と、炭酸ガスと表面水分との炭酸生成反応によるｐＨを下げる作用を利用するのである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の食品収納庫は、水蒸気改質器により生成される適度な濃度の炭酸ガスだけでなく、還元性を有する水素ガスを食品のＣＡ貯蔵ガスとして利用することができ、空気中に含まれる酸素による酸化反応から食品を守り、積極的に酸化を抑制する。
【００３２】
また、炭酸ガスは、表面水分との反応で炭酸生成することでｐＨを下げるため、殺菌効果を有し、全ての生鮮食品において鮮度の長期保持効果を発揮するものである。
【００３３】
また、水蒸気改質器は、固体燃料や液化燃料から炭酸ガスと水素ガスとを生成させるために、小さなスペースで大量の混合ガスが生成可能であり、短時間にて必要濃度に達する噴出速度で長時間運転に耐え得る容量を確保できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
請求項１に記載の食品保存庫の発明は、冷却手段により冷却される半密閉性の収納容器と、前記収納容器内に水素ガスを導入する水素ガス供給手段と、前記収納容器内の水素ガス濃度を制御する水素ガス濃度制御手段とを有するものであり、適度な濃度の水素ガスを食品収納庫内に導入することで、水素ガスの還元力を利用した酸化抑制効果が食品保存庫として生鮮食品の長期保存が可能となる。
【００３５】
請求項２に記載の食品保存庫の発明は、請求項１に記載の発明における水素ガス濃度制御手段により、収納容器内の水素ガス濃度を０．１％以上で４％以下としたものであり、水素ガスは、還元力を有する為、０．１％以上であれば生鮮食品の鮮度保持効果を示し、水素ガスの爆発限界値の４％以下の濃度に抑えることにより、安全性を確保できるものである。
【００３６】
請求項３に記載の食品保存庫の発明は、請求項１または２に記載の発明における水素ガス供給手段として、カーボン、炭化水素、アルコール、エーテルのいずれかの原料から、水蒸気を添加し改質触媒を介して熱により水素と炭酸ガスに改質する水蒸気改質器を用いたものであり、水蒸気改質器により改質されたガスを利用することで、ＣＡ効果として有効な炭酸ガスも同時に生成させることができるので、炭酸ガスの食品の表面の水との反応で生成する炭酸により、ｐＨを低下させることができ、鮮度保持効果をさらに高めることができる。
【００３７】
請求項４に記載の食品保存庫の発明は、請求項３に記載の発明において、水蒸気改質器での原料改質後の混合ガスを、水素透過分離膜を利用し水素ガスと炭酸ガスとに分離するものであり、純粋な水素と炭酸ガスとを分離することにより、食品種により適正なガス濃度での保存が可能となり有効である。
【００３８】
請求項５に記載の食品保存庫の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明における水素ガス濃度制御手段が、半密閉性の収納容器の開閉を検知手段により感知した後に水素ガス供給手段を稼働させ前記水素ガス供給手段の稼働時間を調節することで水素ガスの濃度を制御するものであり、収納容器の開閉を感知したときだけ水素ガス供給手段が稼動するようにしたので、確実に水素ガス濃度を制御でき、安全性が高くなる。
【００３９】
請求項６に記載の食品保存庫の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、収納容器内に燃焼触媒を設け、水素ガス供給手段により導入される水素ガスと収納容器内の酸素とを反応させるものであり、収納庫内に閉じ込められた空気中の酸素と反応して水を精製するので、空気中の酸素を低下させることが出来、食品の参加を抑制することができる。
【００４０】
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。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における食品保存庫の断面図、図２は、同実施の形態の食品保存庫における収納容器が開放された状態を示す断面図、図３は、同実施の形態の食品保存庫における水蒸気改質器の構成を示す断面図である。
【００４１】
図１および図２において、食品保存庫１０は、前面を開口した断熱箱体１１と、断熱箱体１１の前面開口部を開閉する断熱扉１２，１３と、冷却手段１４と、水素ガスを発生させる水素ガス供給手段１５とで構成され、食品保存庫１０の庫内１６には、半密閉性の生鮮食品収納容器１７と、水素ガス濃度制御手段１８とを備えている。
【００４２】
冷却手段１４は、圧縮機１９と凝縮器２０と膨張手段２１と蒸発器２２とからなる冷凍システムであり、冷凍システム内の冷媒が、圧縮機１９で加圧され、凝縮器２０で液化され、膨張手段２１から蒸発器２２内にて減圧されることにより、冷媒が蒸発し、その気化熱として、熱を蒸発器２２周辺から奪うことにより、冷却される。庫内１６は、庫内ファン２３により、蒸発器２２周辺の気体を循環することにより、冷却され、生鮮食品収納容器１７は、庫内１６が冷されることにより、間接的に冷却される。
【００４３】
生鮮食品収納容器１７は、半密閉となる開閉蓋２４を有しており、開閉蓋２４の生鮮食品収納容器１７側には、活性炭に白金を担持した燃焼触媒２５が設けてある。
【００４４】
また、水素ガス濃度制御手段１８は、生鮮食品収納容器１７の外面部背面に取り付けたマイクロスイッチ２６と食品保存庫１０の庫外背面にあるタイマー機能を有する制御ボックス２７とで構成されている。
【００４５】
水素ガス供給手段１５は、食品保存庫１０の天面部に取り付けられた水蒸気改質器２８と生鮮食品収納容器１７の開閉蓋２４とをつなぐ導入管２９とからなり、水蒸気改質器２８で生成された水素ガスと炭酸ガスとを収納容器１７内に導入できる。
【００４６】
また、生鮮食品収納容器１７は、断熱扉１３と一体となったコロ３０付き摺動枠３１に挿入自在で固定されている。よって、断熱扉１３の開放と共にコロ３０付き摺動枠３１は、庫内１６側面に固定されたガイドレール３２を滑り円滑に摺動し、同時に収納容器１７も引き出すことができ、生鮮食品収納容器１７の移動により、マイクロスイッチ２６が断熱扉１３の開閉を感知し、生鮮食品収納容器１７の開放を制御ボックス２７のタイマーに伝達するように構成されている。
【００４７】
なお、水蒸気改質器２８には、必要に応じて運転が稼動停止できるように単独の運転スイッチ３３が付いている。
【００４８】
図３において、水蒸気改質器２８は、水とエタノール等のアルコールの原料３９が入った原料タンク部４０と、液体原料を蒸発させる気化部４１と、気化した気体原料を水素ガスと炭酸ガスに改質するガス改質部４２と、不純物である一酸化炭素を炭酸ガスに変性させる変性部４３と、冷却部４４とで構成されている。
【００４９】
原料タンク部４０には、自在に原料注入可能であり、原料タンク４０からは、マイクロポンプ４５により、液体原料３９が気化部４１に電磁弁４６を介して圧送される。
【００５０】
気化部４１は、原料滴下装置４７と下面ヒータ４８とで構成され、液体原料３９が下面ヒータ４７に滴下するようになっており、ガス改質部４２とは貫通穴４９により繋がっているので、気化した原料はガス改質部４２に流れ込む構造となっている。
【００５１】
ガス改質部４２には、中ヒータ５０をアルミナの多孔質体にルテニウムが担持された改質触媒５１でサンドイッチされた構成で、同じ空洞部５２に変性部４３も一体化されて存在し、ガス改質部４２と同じ中ヒータ５０の延長上に、アルミナの多孔質体に白金を担持した変性触媒５３で挟み込んである。中ヒータ５０は約４００℃に加熱されている。
【００５２】
冷却部４４は、変性部４３から繋がる細管５４がヒートシンク５５内を蛇行する構成となっており、外気により室温近くまで冷却されるもので、冷却されたガスは、噴出口５６から噴出され導入管２９により収納容器１７に導入される構成となっている。
【００５３】
以上のように構成された食品保管庫１と水蒸気改質器２８の操作と動作とその反応について以下で説明する。
【００５４】
まず、食品保存庫１０の電源を入れ、冷却手段１４である冷却システムを運転させて、庫内１６を充分冷却しておく。
【００５５】
次に、断熱扉１３を引き出し、生鮮食品収納容器１７を開放し、生鮮食品収納容器１７内に生鮮食品を収納し、断熱扉１３を閉じる。生鮮食品収納容器１７が庫内１６の所定の位置にくると、開閉蓋２４が収納容器１７の開口部を塞ぎ、生鮮食品収納容器１７内は半密閉状態となり、同時に生鮮食品収納容器１７が所定の位置にきたことをマイクロスイッチ２６が感知し、制御ボックス２７内のタイマー機能がスタート状態となる。
【００５６】
次に、水蒸気改質器２８の運転スイッチ３３を入れると、まず初めに下面ヒータ４８と中ヒータ５０とが加熱し始める。下面ヒータ４８が２００℃、中ヒータ５０が４００℃に安定して加熱したことを検知した後、マイクロポンプ４５により原料がタンク３９から気化部４１に圧送を開始する。圧送速度は電磁弁４５により約１ｍｌ／ｈｒとなるように、また、圧送時間は制御ボックス２７内のタイマーで２時間と設定した。
【００５７】
本実施の形態１では、改質する原料３３としては、水を３モルとエチルアルコールを１モル数とした混合液を選定し、原料タンク内に入れた。
【００５８】
滴下装置４７により、２００℃に加熱された下面ヒータ４８に原料が滴下すると、瞬時に蒸発し、体積膨張を起こし、気化部４１から貫通穴４９を通り、ガス改質部４２に移動する。さらに連続して滴下と気化が繰り返されることにより、気化した原料は、気化部４１より改質部４２と変性部４３への流れを形成する。
【００５９】
４００℃に加熱された改質触媒５１の表面では、（化１）の反応が起こり、炭酸ガスと水素ガスとが発生する。すなわち、水３モルとエチルアルコール１モルから、２モルの炭酸ガスと６モルの水素ガスに改質されるとともに体積が２倍となる。
【００６０】
【化１】
変性部４３では、変性触媒により不純物として生成された一酸化炭素やエチレンが、酸化され炭酸ガスや水素ガスにさらに変性されることになり、炭酸ガスと水素ガスとの純粋な混合ガスとして、冷却部４４の細管５４に導かれる。
【００６１】
冷却部４４では、外面をヒートシンク５５で形成されている細管５４を通過する間に冷やされた２００℃の混合ガスは室温にまで冷却される。
【００６２】
冷却された混合ガスは、噴出口５６から導入管２９に導かれ、食品保存庫１０の庫内１６に経て開閉蓋２４より収納容器１7内に拡散していく。
【００６３】
拡散した水素ガスと炭酸ガスは食品表面に介在し、水素ガスは酸素の活動を抑制し、炭酸ガスは、生鮮食品表面についた水分と反応し炭酸を形成することでｐＨを下げ、雑菌の繁殖を抑制することで、腐敗から食品を守り長期に鮮度を維持する。
【００６４】
さらに余分な水素は、開閉蓋２４の収納容器１７側に設置した燃焼触媒２５表面で収納容器１７内部の酸素と反応して、収納容器１７内酸素量を低減させることで、さらに鮮度が長期に維持される。
【００６５】
なお、水素ガス供給手段１５である水蒸気改質器２８の運転は、３時間で制御手段１８である制御ボックス２７内タイマーが働き、停止状態となるが、収納容器１７内の水素濃度は、燃焼触媒２５での反応で理論値よりも減少し、ほぼ２％を示し、そのときの炭酸ガス濃度は約２％であった。
【００６６】
本発明の実施の形態１では、原料としてエチルアルコールを利用したが、エチルアルコールは殺菌剤としても使用され、食品衛生面で最も利用しやすいが、カーボンやプロパン・ブタンの炭化水素や他のアルコール系や、またはジメチルエーテルのようなエーテル系のものでも可能性はあり、エチルアルコールに限定するものではない。
【００６７】
また、本実施の形態１では水素ガス供給手段１５として水蒸気改質器２８を採用したが、水素と炭酸ガスとが大量に効率的に生成できる機構として最も効果的ではあるが、水の電気分解で水素を生成してもよく、また、水素ガスボンベを利用して生鮮食品収納容器１７内に水素ガスを導入してもさしつかえない。
【００６８】
また、本実施の形態１では、燃焼触媒や変性触媒として白金を担持したものを使用したが、二酸化マンガンや酸化カルシウムのような他の酸化触媒を使用しても問題はなく、改質触媒もルテニウムを担持したものに限るものではなく、ニッケル等のほかの改質触媒を使用してもかまわない。
【００６９】
また、本実施の形態１では、水素ガス濃度制御手段１８として、安価で簡単な方法として、扉１３の開閉を感知し、水素発生器の運転時間で水素ガス濃度制御を行ったが、庫内１６に水素センサーを取り付けて制御しても差し支えない。
【００７０】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における２段の収納容器を有する食品保存庫の断面図、図５は同実施の形態２の食品保存庫における水素透過膜を取り付けた水蒸気改質器の構成を示す断面図である。
【００７１】
図４において、食品保存庫５９は、前面を開口した断熱箱体１１と、断熱箱体１１の前面開口部を開閉する断熱扉１２，１３と、冷却手段１４と、水素ガスを発生させる水素ガス供給手段６０とで構成され、食品保存庫５９の庫内１６には、半密閉性の生鮮食品収納容器上６１と、半密閉性の生鮮食品収納容器下６２と、水素ガス濃度制御手段上６３と、水素ガス濃度制御手段下６４とを備えている。
【００７２】
冷却手段１４、半密閉性の生鮮食品収納容器上６１、半密閉性の生鮮食品収納容器下６２と、水素ガス濃度制御手段上６３、水素ガス濃度制御手段下６４との構成及び操作と動作は実施の形態１と同じであり、ここでの説明は省略する。
【００７３】
ただし、生鮮食品収納容器上６１は水素ガスによる保存専用庫であり、生鮮食品収納容器下６２は炭酸ガスによる保存専用庫となる。
【００７４】
水素ガス供給手段６０は、食品保存庫５９の天面部に取り付けられた水蒸気改質器６５と、生鮮食品収納容器上６１の開閉蓋上６６とをつなぐ水素ガス導入管６７と、生鮮食品収納容器下６２の開閉蓋下６９とをつなぐ炭酸ガス導入管７０とからなり、水蒸気改質器６５で生成された水素ガスと炭酸ガスとを、収納容器上下６１，６２内に導入できる。
【００７５】
図５において、水蒸気改質器６５は、水とエタノール等のアルコールの原料３９が入った原料タンク部４０と、液体原料を蒸発させる気化部４１と、気化した気体原料を水素ガスと炭酸ガスに改質するガス改質部４２と、不純物である一酸化炭素を炭酸ガスに変性させる変性部４３と、水素ガス分離部７１と冷却部７２とで構成されている。
【００７６】
原料タンク部４０、気化部４１、ガス改質部４２、変性部４３については、実施の形態１と構成及び操作と動作と反応は同じであり、ここでの説明は省略する。
【００７７】
水素ガス分離部７１は、Ｐｄ箔で形成した水素ガス透過膜７３が中央に形成されてあり、Ｐｄ表面で水素ガスが原子状態になり、Ｐｄ箔内を拡散することで水素ガスだけが透過することができるものである。
【００７８】
冷却部７２は、水素ガス分離部７１から繋がる水素ガス細管７４と炭酸ガス細管７５が、ヒートシンク７６内を蛇行する構成となっており、外気により室温近くまで冷却されるもので、冷却されたガスは、水素ガス噴出口７７から噴出され、水素ガス導入管６７により収納容器上６１に導入され、炭酸ガス噴出口７８から噴出され、炭酸ガス導入管７０により収納容器下６２に導入される構成となっている。
【００７９】
以上のように構成することにより、生鮮食品収納容器上６１では、水素ガスだけの保存ができ、水素ガスでの保存が有利な、魚や牛肉の保存を行い、生鮮食品収納容器下６２では、炭酸ガスでの保存が有利な青果物を収納することにより、ガスの比率を変えた保存が可能となるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明にかかる食品保存庫は、水素ガスを主体としたＣＡ保存庫であり、従来の低酸素ガス状態とする方法や、窒素、二酸化炭素、又はエチレン等でのＣＡ保存とは異なり、積極的に水素ガスの還元力を利用することで酸化抑制するもので、酸化抑制効果は著しく、生鮮野菜の従来以上の長期保存が可能となる。
【００８１】
また、水素発生方法として水蒸気改質法を採用すれば、水素ガスと炭酸ガスが同時に発生し、非常にコンパクトな製品に仕上げることができる。
【００８２】
この技術を利用すれば、産業用の各種生鮮食品のプレハブ保存庫のみならず、業務用や家庭用の冷蔵庫にも、長期生鮮食品保存機能として採用することが可能となる。さらには、生鮮食品の保存庫で無く、酸化抑制を必要とする半導体製造工程の中間部材の保管、各種化学薬品等の保管庫への展開も見込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態１における食品保存庫の断面図
【図２】同実施の形態の食品保存庫における収納容器が開放された状態を示す断面図
【図３】同本実施の形態の食品保存庫における水蒸気改質器の構成を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態２における食品保存庫の断面図
【図５】同実施の形態の食品保存庫における水蒸気改質器の構成を示す断面図
【図６】従来の食品保存用混合ガスの供給装置を示す概略構成図
【符号の説明】
【００８４】
１０，５９ 食品保存庫
１４ 冷却手段
１５，６０ 水素ガス供給手段
１７，６１，６２ 生鮮食品収納容器
１８，６３，６４ 水素ガス濃度制御手段
２５ 燃焼触媒
２８，６５ 水蒸気改質器
３９ 原料
５１ 改質触媒
７３ 水素分離膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野菜や果物の青果物、魚や牛や豚等の新鮮な肉を長期保存するのに、二酸化炭素等の混合ガスを冷蔵庫や冷凍庫などへ供給する食品保存庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
野菜や果物の青果物は、自体を維持し、新たな組織の構成に必要なエネルギーを得るため分解代謝を行うが、呼吸作用はこの分解代謝の代表的なものである。
【０００３】
呼吸作用は、植物が酸素を摂取し、体内で有機物を酸化してエネルギーを遊離させ、体外に炭酸ガスと水とを排出する反応であり、収穫後も青果物の生命を維持するために呼吸作用を続ける。呼吸作用が活発なほど、体内の栄養成分は呼吸基質として消費され、体内の水分が排出され、萎れやすくなる。
【０００４】
また、呼吸作用によって得られるエネルギーは、収穫後の場合は大部分が呼吸熱になって放出され、呼吸が盛んな場合は青果物自体の品温が上昇する。よって、採れたての新鮮な状態を保つ上で青果物の呼吸作用を抑えることが重要となる。
【０００５】
また、魚や牛や豚の新鮮な肉もまた、酸化による劣化が見られる。例えば、まぐろ等の魚肉の鮮度は通常Ｋ値にて評価され、魚介類の筋肉中に含まれる、アデノシン三燐酸の酸化分解でアデノシン二燐酸からアデノシン一燐酸、イノシン酸、イノシン、ヒポキサンチンへと変化し、Ｋ値はイノシンとヒポキサンチンの蓄積割合で定義され、すし種としてのまぐろ肉のＫ値は２０％以下と考えられている。
【０００６】
また、色の変化からの判断にはメト化率が重要となる。まぐろ肉や牛肉中にはミオグロビン（Ｍｂ）とへモグロビン（Ｈｂ）があり、肉色はＭｂに由来する。Ｍｂは酸素の少ない条件下では暗紫色のデオキシＭｂとして、酸素の多いときは鮮紅色のオキシＭｂの形をとるが、常温あるいは凍結状態で長時間置くと褐色化する。
【０００７】
これはＭｂ分子中の鉄原子が３価の鉄に酸化されてメトＭｂに変化するもので、肉中の全Ｍｂ量に対するメトＭｂ量の割合で褐色化の程度を示すことができ、これをメト化率としている。マグロ肉ではメト化率１０％以下のものは光沢のある鮮紅色、３０％以上ではやや褐色、さし身用としての商品価値の限界は、ほぼ５０％とされる。
【０００８】
通常、低温で高い炭酸ガス濃度下の環境で青果物や肉類を保管すると、呼吸作用が抑えられ、酸化が抑制されるので、生鮮食品の高鮮度貯蔵方法であるＣＡ貯蔵では、３〜５％の高濃度炭酸ガスと５％以下の低酸素のガス環境で低温とし、品質保持期間を著しく延長することができる。
【０００９】
従来、炭酸ガスボンベから炭酸ガスを食品保管庫に導入し、炭酸ガス濃度の制御をするＣＡ保鮮庫がリンゴで効果が認められ、実用化されている。
【００１０】
また、低酸素空気発生装置としては、プロパンガスを燃焼させて行う方式や、安全性の面から石炭や黒鉛の固体燃料の燃焼により発生する排気ガスを利用するものが紹介されている（特許文献１参照）。
【００１１】
特許文献１に示される低酸素空気発生装置を利用した食品保存庫は、単に炭酸ガスを多く含む低酸素の混合ガスを導入するものであり、生鮮食品の酸化を抑制するには不十分である。
【００１２】
そこで、その改良策として、生鮮食品が収納された食品保存庫内へ、窒素、二酸化炭素、及びエチレンの混合ガスを少量ずつ噴出する混合ガス源を設けてなる食品保存用混合ガスの供給装置が紹介されている（特許文献２参照）。
【００１３】
まず、従来のＣＡ保鮮庫の方式として特許文献２を主体に図面を参照しながら簡単に述べる。
【００１４】
図６は、特許文献２に記載された従来の食品保存用混合ガスの供給装置の構成図である。
【００１５】
生鮮食品の鮮度保持と変色の防止に使用する混合ガスは、窒素、二酸化炭素、エチレンを、６０：３９：１の割合で混合したもので、冷蔵庫や冷凍ショーケースなどの食品保存庫への供給を容易とする為、５００リッター程度の容量を有する容器１内に、０．３ＭＰａ程度に加圧された状態で収容されている。
【００１６】
容器１の上部には混合ガスの噴出口２が設けられていて、その噴出口２内に設けられたキャップなどを指定された位置まで回すことにより、噴出口２内に設けたれた毛管やオリフィスなどから１０ｍｌ／ｍｉｎ．程度の噴出速度で噴出できるようになっている。
【００１７】
また、上記容器１内に収容された混合ガスは、空気より比重が重いことから、食品保存庫３内へ供給するに当たっては、食品保存庫３内の上部に設置しているアイスチェスト３ａの近傍に容器１を設置して、噴出口２よりアイスチェスト３ａ内へ少量ずつ噴射する。
【００１８】
以上のように構成された食品保存用混合ガスの供給装置を元にして、以下その動作について説明する。
【００１９】
アイスチェスト３ａ内に噴出された混合ガスは、食品保存庫３内を下降しながら食品保存庫３内全体に拡散されて、混合ガスの各成分が食品保存庫３内に収納されている生鮮食品に、次のように作用する。
【００２０】
１．混合ガス中の窒素は、生鮮食品周辺の空気を排除して空気中の酸素による酸化や腐敗を抑制する。
【００２１】
２．混合ガス中の二酸化炭素は、植物にとって同化作用の源で、紫外線があれば同化作用が促進される。
【００２２】
３．混合ガス中のエチレンは、一種の食物ホルモンであり、ごく僅か存在するだけで食物の鮮度が低下するのを防止することができる。
【特許文献１】特開昭６３−２１９３１９号公報
【特許文献２】特開平２−１００７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
上記従来の構成では、食品保存庫３の内容積に対して、混合ガスの容器１が必要以上に大きく、現在主流の家庭用冷蔵庫の内容積に匹敵するものであり、非常に大きな設置スペースが必要となる。
【００２４】
５０００リッター以上のプレハブ冷蔵庫を食品保存庫３とした場合には、混合ガス容器１の収納スペースは小さい割合となり得るが、１０ｍｌ／ｍｉｎ．での噴出速度では、食品保存庫３内をＣＡ保鮮効果を出すための炭酸ガス５％濃度にさせるには、１０００時間必要との計算となり、食品の鮮度保持効果が少ない。
【００２５】
また、噴出速度を１００倍に高めると、１０時間で炭酸ガスが５％の濃度にできる計算となるが、５００リッター容器で０．３ＭＰａ圧では１６時間で噴出力が無くなり、容器の交換が必要となる。
【００２６】
また、混合ガス中に含まれるエチレンは、食物ホルモンの働きがあり、トマトやりんごなど青果物によっては、鮮度を維持する効果もあるようである。
【００２７】
しかし、通常、カリフラワー、キャベツ、キュウリ、スイカ、にんじん、白菜、パセリ、ブロッコリー、ほうれん草、メロン、レタスなどの野菜は、エチレンに感じて鮮度が低下しやすいとされ、エチレンは、青果物の成熟を促進する成熟ホルモンとして働き、呼吸を促進し、収穫後の青果物の老化を早めてしまう問題がある。
【００２８】
よって、家庭用冷蔵庫の様に、各種さまざまなな青果物や肉類が収納される場合には、ＣＡ保鮮効果を狙いエチレンを混合ガスに入れるのは、熟成を促進させる老化ホルモンとして働く事が多く、避けるべきであり、また、混合ガス容器を使用するにはスペースや噴出能力に問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記従来の課題を解決するために、本発明の食品収納庫は、冷却手段により冷却される半密閉性の収納容器と、前記収納容器内に水素ガスを導入する水素ガス供給手段と、前記収納容器内の水素ガス濃度を制御する水素ガス濃度制御手段とを有するものである。
【００３０】
水素ガス供給手段としては、原料から水蒸気を添加し改質触媒を介して熱により水素と炭酸ガスに改質する水蒸気改質器を用いることができ、水蒸気改質器では適度な濃度の水素ガスと炭酸ガスが生成され、この精製ガスを収納容器に導入し、水素ガスの還元作用と、炭酸ガスと表面水分との炭酸生成反応によるｐＨを下げる作用を利用するのである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の食品収納庫は、水蒸気改質器により生成される適度な濃度の炭酸ガスだけでなく、還元性を有する水素ガスを食品のＣＡ貯蔵ガスとして利用することができ、空気中に含まれる酸素による酸化反応から食品を守り、積極的に酸化を抑制する。
【００３２】
また、炭酸ガスは、表面水分との反応で炭酸生成することでｐＨを下げるため、殺菌効果を有し、全ての生鮮食品において鮮度の長期保持効果を発揮するものである。
【００３３】
また、水蒸気改質器は、固体燃料や液化燃料から炭酸ガスと水素ガスとを生成させるために、小さなスペースで大量の混合ガスが生成可能であり、短時間にて必要濃度に達する噴出速度で長時間運転に耐え得る容量を確保できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
請求項１に記載の食品保存庫の発明は、冷却手段により冷却される半密閉性の収納容器と、前記収納容器内に水素ガスを導入する水素ガス供給手段と、前記収納容器内の水素ガス濃度を制御する水素ガス濃度制御手段とを有するものであり、適度な濃度の水素ガスを食品収納庫内に導入することで、水素ガスの還元力を利用した酸化抑制効果が食品保存庫として生鮮食品の長期保存が可能となる。
【００３５】
請求項２に記載の食品保存庫の発明は、請求項１に記載の発明における水素ガス濃度制御手段により、収納容器内の水素ガス濃度を０．１％以上で４％以下としたものであり、水素ガスは、還元力を有する為、０．１％以上であれば生鮮食品の鮮度保持効果を示し、水素ガスの爆発限界値の４％以下の濃度に抑えることにより、安全性を確保できるものである。
【００３６】
請求項３に記載の食品保存庫の発明は、請求項１または２に記載の発明における水素ガス供給手段として、カーボン、炭化水素、アルコール、エーテルのいずれかの原料から、水蒸気を添加し改質触媒を介して熱により水素と炭酸ガスに改質する水蒸気改質器を用いたものであり、水蒸気改質器により改質されたガスを利用することで、ＣＡ効果として有効な炭酸ガスも同時に生成させることができるので、炭酸ガスの食品の表面の水との反応で生成する炭酸により、ｐＨを低下させることができ、鮮度保持効果をさらに高めることができる。
【００３７】
請求項４に記載の食品保存庫の発明は、請求項３に記載の発明において、水蒸気改質器での原料改質後の混合ガスを、水素透過分離膜を利用し水素ガスと炭酸ガスとに分離するものであり、純粋な水素と炭酸ガスとを分離することにより、食品種により適正なガス濃度での保存が可能となり有効である。
【００３８】
請求項５に記載の食品保存庫の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明における水素ガス濃度制御手段が、半密閉性の収納容器の開閉を検知手段により感知した後に水素ガス供給手段を稼働させ前記水素ガス供給手段の稼働時間を調節することで水素ガスの濃度を制御するものであり、収納容器の開閉を感知したときだけ水素ガス供給手段が稼動するようにしたので、確実に水素ガス濃度を制御でき、安全性が高くなる。
【００３９】
請求項６に記載の食品保存庫の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、収納容器内に燃焼触媒を設け、水素ガス供給手段により導入される水素ガスと収納容器内の酸素とを反応させるものであり、収納庫内に閉じ込められた空気中の酸素と反応して水を精製するので、空気中の酸素を低下させることが出来、食品の参加を抑制することができる。
【００４０】
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。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における食品保存庫の断面図、図２は、同実施の形態の食品保存庫における収納容器が開放された状態を示す断面図、図３は、同実施の形態の食品保存庫における水蒸気改質器の構成を示す断面図である。
【００４１】
図１および図２において、食品保存庫１０は、前面を開口した断熱箱体１１と、断熱箱体１１の前面開口部を開閉する断熱扉１２，１３と、冷却手段１４と、水素ガスを発生させる水素ガス供給手段１５とで構成され、食品保存庫１０の庫内１６には、半密閉性の生鮮食品収納容器１７と、水素ガス濃度制御手段１８とを備えている。
【００４２】
冷却手段１４は、圧縮機１９と凝縮器２０と膨張手段２１と蒸発器２２とからなる冷凍システムであり、冷凍システム内の冷媒が、圧縮機１９で加圧され、凝縮器２０で液化され、膨張手段２１から蒸発器２２内にて減圧されることにより、冷媒が蒸発し、その気化熱として、熱を蒸発器２２周辺から奪うことにより、冷却される。庫内１６は、庫内ファン２３により、蒸発器２２周辺の気体を循環することにより、冷却され、生鮮食品収納容器１７は、庫内１６が冷されることにより、間接的に冷却される。
【００４３】
生鮮食品収納容器１７は、半密閉となる開閉蓋２４を有しており、開閉蓋２４の生鮮食品収納容器１７側には、活性炭に白金を担持した燃焼触媒２５が設けてある。
【００４４】
また、水素ガス濃度制御手段１８は、生鮮食品収納容器１７の外面部背面に取り付けたマイクロスイッチ２６と食品保存庫１０の庫外背面にあるタイマー機能を有する制御ボックス２７とで構成されている。
【００４５】
水素ガス供給手段１５は、食品保存庫１０の天面部に取り付けられた水蒸気改質器２８と生鮮食品収納容器１７の開閉蓋２４とをつなぐ導入管２９とからなり、水蒸気改質器２８で生成された水素ガスと炭酸ガスとを収納容器１７内に導入できる。
【００４６】
また、生鮮食品収納容器１７は、断熱扉１３と一体となったコロ３０付き摺動枠３１に挿入自在で固定されている。よって、断熱扉１３の開放と共にコロ３０付き摺動枠３１は、庫内１６側面に固定されたガイドレール３２を滑り円滑に摺動し、同時に収納容器１７も引き出すことができ、生鮮食品収納容器１７の移動により、マイクロスイッチ２６が断熱扉１３の開閉を感知し、生鮮食品収納容器１７の開放を制御ボックス２７のタイマーに伝達するように構成されている。
【００４７】
なお、水蒸気改質器２８には、必要に応じて運転が稼動停止できるように単独の運転スイッチ３３が付いている。
【００４８】
図３において、水蒸気改質器２８は、水とエタノール等のアルコールの原料３９が入った原料タンク部４０と、液体原料を蒸発させる気化部４１と、気化した気体原料を水素ガスと炭酸ガスに改質するガス改質部４２と、不純物である一酸化炭素を炭酸ガスに変性させる変性部４３と、冷却部４４とで構成されている。
【００４９】
原料タンク部４０には、自在に原料注入可能であり、原料タンク４０からは、マイクロポンプ４５により、液体原料３９が気化部４１に電磁弁４６を介して圧送される。
【００５０】
気化部４１は、原料滴下装置４７と下面ヒータ４８とで構成され、液体原料３９が下面ヒータ４７に滴下するようになっており、ガス改質部４２とは貫通穴４９により繋がっているので、気化した原料はガス改質部４２に流れ込む構造となっている。
【００５１】
ガス改質部４２には、中ヒータ５０をアルミナの多孔質体にルテニウムが担持された改質触媒５１でサンドイッチされた構成で、同じ空洞部５２に変性部４３も一体化されて存在し、ガス改質部４２と同じ中ヒータ５０の延長上に、アルミナの多孔質体に白金を担持した変性触媒５３で挟み込んである。中ヒータ５０は約４００℃に加熱されている。
【００５２】
冷却部４４は、変性部４３から繋がる細管５４がヒートシンク５５内を蛇行する構成となっており、外気により室温近くまで冷却されるもので、冷却されたガスは、噴出口５６から噴出され導入管２９により収納容器１７に導入される構成となっている。
【００５３】
以上のように構成された食品保管庫１と水蒸気改質器２８の操作と動作とその反応について以下で説明する。
【００５４】
まず、食品保存庫１０の電源を入れ、冷却手段１４である冷却システムを運転させて、庫内１６を充分冷却しておく。
【００５５】
次に、断熱扉１３を引き出し、生鮮食品収納容器１７を開放し、生鮮食品収納容器１７内に生鮮食品を収納し、断熱扉１３を閉じる。生鮮食品収納容器１７が庫内１６の所定の位置にくると、開閉蓋２４が収納容器１７の開口部を塞ぎ、生鮮食品収納容器１７内は半密閉状態となり、同時に生鮮食品収納容器１７が所定の位置にきたことをマイクロスイッチ２６が感知し、制御ボックス２７内のタイマー機能がスタート状態となる。
【００５６】
次に、水蒸気改質器２８の運転スイッチ３３を入れると、まず初めに下面ヒータ４８と中ヒータ５０とが加熱し始める。下面ヒータ４８が２００℃、中ヒータ５０が４００℃に安定して加熱したことを検知した後、マイクロポンプ４５により原料がタンク３９から気化部４１に圧送を開始する。圧送速度は電磁弁４５により約１ｍｌ／ｈｒとなるように、また、圧送時間は制御ボックス２７内のタイマーで２時間と設定した。
【００５７】
本実施の形態１では、改質する原料３３としては、水を３モルとエチルアルコールを１モル数とした混合液を選定し、原料タンク内に入れた。
【００５８】
滴下装置４７により、２００℃に加熱された下面ヒータ４８に原料が滴下すると、瞬時に蒸発し、体積膨張を起こし、気化部４１から貫通穴４９を通り、ガス改質部４２に移動する。さらに連続して滴下と気化が繰り返されることにより、気化した原料は、気化部４１より改質部４２と変性部４３への流れを形成する。
【００５９】
４００℃に加熱された改質触媒５１の表面では、（化１）の反応が起こり、炭酸ガスと水素ガスとが発生する。すなわち、水３モルとエチルアルコール１モルから、２モルの炭酸ガスと６モルの水素ガスに改質されるとともに体積が２倍となる。
【００６０】
【化１】
変性部４３では、変性触媒により不純物として生成された一酸化炭素やエチレンが、酸化され炭酸ガスや水素ガスにさらに変性されることになり、炭酸ガスと水素ガスとの純粋な混合ガスとして、冷却部４４の細管５４に導かれる。
【００６１】
冷却部４４では、外面をヒートシンク５５で形成されている細管５４を通過する間に冷やされた２００℃の混合ガスは室温にまで冷却される。
【００６２】
冷却された混合ガスは、噴出口５６から導入管２９に導かれ、食品保存庫１０の庫内１６に経て開閉蓋２４より収納容器１7内に拡散していく。
【００６３】
拡散した水素ガスと炭酸ガスは食品表面に介在し、水素ガスは酸素の活動を抑制し、炭酸ガスは、生鮮食品表面についた水分と反応し炭酸を形成することでｐＨを下げ、雑菌の繁殖を抑制することで、腐敗から食品を守り長期に鮮度を維持する。
【００６４】
さらに余分な水素は、開閉蓋２４の収納容器１７側に設置した燃焼触媒２５表面で収納容器１７内部の酸素と反応して、収納容器１７内酸素量を低減させることで、さらに鮮度が長期に維持される。
【００６５】
なお、水素ガス供給手段１５である水蒸気改質器２８の運転は、３時間で制御手段１８である制御ボックス２７内タイマーが働き、停止状態となるが、収納容器１７内の水素濃度は、燃焼触媒２５での反応で理論値よりも減少し、ほぼ２％を示し、そのときの炭酸ガス濃度は約２％であった。
【００６６】
本発明の実施の形態１では、原料としてエチルアルコールを利用したが、エチルアルコールは殺菌剤としても使用され、食品衛生面で最も利用しやすいが、カーボンやプロパン・ブタンの炭化水素や他のアルコール系や、またはジメチルエーテルのようなエーテル系のものでも可能性はあり、エチルアルコールに限定するものではない。
【００６７】
また、本実施の形態１では水素ガス供給手段１５として水蒸気改質器２８を採用したが、水素と炭酸ガスとが大量に効率的に生成できる機構として最も効果的ではあるが、水の電気分解で水素を生成してもよく、また、水素ガスボンベを利用して生鮮食品収納容器１７内に水素ガスを導入してもさしつかえない。
【００６８】
また、本実施の形態１では、燃焼触媒や変性触媒として白金を担持したものを使用したが、二酸化マンガンや酸化カルシウムのような他の酸化触媒を使用しても問題はなく、改質触媒もルテニウムを担持したものに限るものではなく、ニッケル等のほかの改質触媒を使用してもかまわない。
【００６９】
また、本実施の形態１では、水素ガス濃度制御手段１８として、安価で簡単な方法として、扉１３の開閉を感知し、水素発生器の運転時間で水素ガス濃度制御を行ったが、庫内１６に水素センサーを取り付けて制御しても差し支えない。
【００７０】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における２段の収納容器を有する食品保存庫の断面図、図５は同実施の形態２の食品保存庫における水素透過膜を取り付けた水蒸気改質器の構成を示す断面図である。
【００７１】
図４において、食品保存庫５９は、前面を開口した断熱箱体１１と、断熱箱体１１の前面開口部を開閉する断熱扉１２，１３と、冷却手段１４と、水素ガスを発生させる水素ガス供給手段６０とで構成され、食品保存庫５９の庫内１６には、半密閉性の生鮮食品収納容器上６１と、半密閉性の生鮮食品収納容器下６２と、水素ガス濃度制御手段上６３と、水素ガス濃度制御手段下６４とを備えている。
【００７２】
冷却手段１４、半密閉性の生鮮食品収納容器上６１、半密閉性の生鮮食品収納容器下６２と、水素ガス濃度制御手段上６３、水素ガス濃度制御手段下６４との構成及び操作と動作は実施の形態１と同じであり、ここでの説明は省略する。
【００７３】
ただし、生鮮食品収納容器上６１は水素ガスによる保存専用庫であり、生鮮食品収納容器下６２は炭酸ガスによる保存専用庫となる。
【００７４】
水素ガス供給手段６０は、食品保存庫５９の天面部に取り付けられた水蒸気改質器６５と、生鮮食品収納容器上６１の開閉蓋上６６とをつなぐ水素ガス導入管６７と、生鮮食品収納容器下６２の開閉蓋下６９とをつなぐ炭酸ガス導入管７０とからなり、水蒸気改質器６５で生成された水素ガスと炭酸ガスとを、収納容器上下６１，６２内に導入できる。
【００７５】
図５において、水蒸気改質器６５は、水とエタノール等のアルコールの原料３９が入った原料タンク部４０と、液体原料を蒸発させる気化部４１と、気化した気体原料を水素ガスと炭酸ガスに改質するガス改質部４２と、不純物である一酸化炭素を炭酸ガスに変性させる変性部４３と、水素ガス分離部７１と冷却部７２とで構成されている。
【００７６】
原料タンク部４０、気化部４１、ガス改質部４２、変性部４３については、実施の形態１と構成及び操作と動作と反応は同じであり、ここでの説明は省略する。
【００７７】
水素ガス分離部７１は、Ｐｄ箔で形成した水素ガス透過膜７３が中央に形成されてあり、Ｐｄ表面で水素ガスが原子状態になり、Ｐｄ箔内を拡散することで水素ガスだけが透過することができるものである。
【００７８】
冷却部７２は、水素ガス分離部７１から繋がる水素ガス細管７４と炭酸ガス細管７５が、ヒートシンク７６内を蛇行する構成となっており、外気により室温近くまで冷却されるもので、冷却されたガスは、水素ガス噴出口７７から噴出され、水素ガス導入管６７により収納容器上６１に導入され、炭酸ガス噴出口７８から噴出され、炭酸ガス導入管７０により収納容器下６２に導入される構成となっている。
【００７９】
以上のように構成することにより、生鮮食品収納容器上６１では、水素ガスだけの保存ができ、水素ガスでの保存が有利な、魚や牛肉の保存を行い、生鮮食品収納容器下６２では、炭酸ガスでの保存が有利な青果物を収納することにより、ガスの比率を変えた保存が可能となるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明にかかる食品保存庫は、水素ガスを主体としたＣＡ保存庫であり、従来の低酸素ガス状態とする方法や、窒素、二酸化炭素、又はエチレン等でのＣＡ保存とは異なり、積極的に水素ガスの還元力を利用することで酸化抑制するもので、酸化抑制効果は著しく、生鮮野菜の従来以上の長期保存が可能となる。
【００８１】
また、水素発生方法として水蒸気改質法を採用すれば、水素ガスと炭酸ガスが同時に発生し、非常にコンパクトな製品に仕上げることができる。
【００８２】
この技術を利用すれば、産業用の各種生鮮食品のプレハブ保存庫のみならず、業務用や家庭用の冷蔵庫にも、長期生鮮食品保存機能として採用することが可能となる。さらには、生鮮食品の保存庫で無く、酸化抑制を必要とする半導体製造工程の中間部材の保管、各種化学薬品等の保管庫への展開も見込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態１における食品保存庫の断面図
【図２】同実施の形態の食品保存庫における収納容器が開放された状態を示す断面図
【図３】同本実施の形態の食品保存庫における水蒸気改質器の構成を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態２における食品保存庫の断面図
【図５】同実施の形態の食品保存庫における水蒸気改質器の構成を示す断面図
【図６】従来の食品保存用混合ガスの供給装置を示す概略構成図
【符号の説明】
【００８４】
１０，５９ 食品保存庫
１４ 冷却手段
１５，６０ 水素ガス供給手段
１７，６１，６２ 生鮮食品収納容器
１８，６３，６４ 水素ガス濃度制御手段
２５ 燃焼触媒
２８，６５ 水蒸気改質器
３９ 原料
５１ 改質触媒
７３ 水素分離膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却手段により冷却される半密閉性の収納容器と、前記収納容器内に水素ガスを導入する水素ガス供給手段と、前記収納容器内の水素ガス濃度を制御する水素ガス濃度制御手段とを有する食品保存庫。
【請求項２】
水素ガス濃度制御手段により、収納容器内の水素ガス濃度を０．１％以上で４％以下としたことを特徴とする請求項１に記載の食品保存庫。
【請求項３】
水素ガス供給手段として、カーボン、炭化水素、アルコール、エーテルのいずれかの原料から、水蒸気を添加し改質触媒を介して熱により水素と炭酸ガスに改質する水蒸気改質器を用いたことを特徴とする請求項１または２に記載の食品保存庫。
【請求項４】
水蒸気改質器での原料改質後の混合ガスを、水素透過分離膜を利用し水素ガスと炭酸ガスとに分離することを特徴とした請求項３に記載の食品保存庫。
【請求項５】
水素ガス濃度制御手段は、半密閉性の収納容器の開閉を検知手段により感知した後に水素ガス供給手段を稼働させ前記水素ガス供給手段の稼働時間を調節することで水素ガスの濃度を制御するものである請求項１から４のいずれか一項に記載の食品保存庫。
【請求項６】
収納容器内に燃焼触媒を設け、水素ガス供給手段により導入される水素ガスと収納容器内の酸素とを反応させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の食品保存庫。
【請求項１】
冷却手段により冷却される半密閉性の収納容器と、前記収納容器内に水素ガスを導入する水素ガス供給手段と、前記収納容器内の水素ガス濃度を制御する水素ガス濃度制御手段とを有する食品保存庫。
【請求項２】
水素ガス濃度制御手段により、収納容器内の水素ガス濃度を０．１％以上で４％以下としたことを特徴とする請求項１に記載の食品保存庫。
【請求項３】
水素ガス供給手段として、カーボン、炭化水素、アルコール、エーテルのいずれかの原料から、水蒸気を添加し改質触媒を介して熱により水素と炭酸ガスに改質する水蒸気改質器を用いたことを特徴とする請求項１または２に記載の食品保存庫。
【請求項４】
水蒸気改質器での原料改質後の混合ガスを、水素透過分離膜を利用し水素ガスと炭酸ガスとに分離することを特徴とした請求項３に記載の食品保存庫。
【請求項５】
水素ガス濃度制御手段は、半密閉性の収納容器の開閉を検知手段により感知した後に水素ガス供給手段を稼働させ前記水素ガス供給手段の稼働時間を調節することで水素ガスの濃度を制御するものである請求項１から４のいずれか一項に記載の食品保存庫。
【請求項６】
収納容器内に燃焼触媒を設け、水素ガス供給手段により導入される水素ガスと収納容器内の酸素とを反応させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の食品保存庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１８７２５２（Ｐ２００６−１８７２５２Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２０２（Ｐ２００５−２２０２）
【出願日】平成１７年１月７日（２００５．１．７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月７日（２００５．１．７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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