JP6829002B2 - Storage and storage method - Google Patents
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Description
本発明は、保管庫及び保管方法に関する。 The present invention relates to a storage and a storage method.
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。 In a storage such as a refrigerator or a container, by lowering the oxygen concentration in the storage, the growth of fungi and molds can be suppressed, and foods and the like can be stored for a long period of time. In order to reduce the oxygen concentration in the storage, it is conceivable to replace the air in the storage with an inert gas such as argon gas or nitrogen gas. In addition, the oxygen concentration in the storage can be lowered by lowering the degree of vacuum in the storage or by electrochemically decomposing oxygen. In addition, when foods such as vegetables are stored for a long period of time in the storage, it is also effective to sterilize the foods before storing.
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。 In recent years, attention has been paid to the bactericidal action and disinfecting action of hypochlorous acid water against viruses and fungi. Hypochlorite water has the effect of inactivating viruses such as norovirus and influenza virus, and fungi such as Staphylococcus aureus, anthrax, and Salmonella. Therefore, a method of utilizing this kind of acidic water is being studied.
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。 The present invention has been made under the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to store fresh foods, plants, and the like for a long period of time while maintaining freshness.
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。減酸素装置は、保管室の空気を排出する減圧ポンプであり、噴霧装置は、保管室の湿度が閾値以下である場合に、次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する。 In order to solve the above problems, the storage according to the present embodiment contains a storage room in which the storage object is stored, an oxygen reducing device for reducing the oxygen concentration in the storage room, and a storage room containing hypochlorous acid. A spraying device for spraying acidic water is provided. The oxygen reducing device is a decompression pump that discharges the air in the storage room, and the spraying device sprays acidic water containing hypochlorous acid when the humidity in the storage room is below the threshold value.
《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。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the embodiment, an orthogonal coordinate system including an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis that are orthogonal to each other is appropriately used.
《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。
"Device configuration"
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
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。
The
《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。
《Oxygen reducing device》
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
In the
2H2O→4H++4e−+O2 …(1) 2H 2 O → 4H + + 4e − + O 2 … (1)
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。
On the other hand, on the
O2+4H++4e−→2H2O …(2) O 2 + 4H + + 4e − → 2H 2 O… (2)
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。
Due to the reaction of the above formula (2), oxygen in the air is consumed in the
《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。
《Sprayer》
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the
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。
As shown in FIG. 3, the spraying
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。
The
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。 As the anion exchange membrane, Neosepta (registered trademark) manufactured by Astom, Celemion (registered trademark) manufactured by AGC Engineering, etc. can be used. As the cation exchange membrane, for example, NAFION (registered trademark) 112, 115, 117 of E-DuPont, Flemion (registered trademark) of Asahi Glass Co., Ltd., AGCPLEX (registered trademark) of Asahi Kasei Corporation, and the like can be used. ..
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。
Further, a porous membrane can be used instead of both or one of the
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。
The intermediate chamber S1 is a space sandwiched between the two
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。
The anode chamber S2 is a space adjacent to the intermediate chamber S1 via the
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。
Further, the cathode chamber S3 is a space adjacent to the intermediate chamber S1 via the
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。
The
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。
Raw water is supplied to the anode chamber S2 and the cathode chamber S3 from the
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。
The
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。
The salt water, for example, the water (
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Next, the operation of the
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。
Raw water is supplied to the anode chamber S2 and the cathode chamber S3 at a predetermined flow rate. When raw water is supplied to the anode chamber S2 and the cathode chamber S3, a voltage is applied to the
2Cl−+H20→HClO+HCl+2e− …(3) 2Cl − + H 20 → HClO + HCl + 2e − … (3)
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。
From the intermediate chamber S1, sodium ion Na + passes through the
2Na++2e−+2H20→2NaOH+H2 …(4) 2Na + + 2e − + 2H 20 → 2NaOH + H 2 … (4)
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。
The acidic water generated in the anode chamber S2 is supplied to the
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。
Further, the alkaline water generated in the cathode chamber S3 is drained from the
《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。
"Control device"
FIG. 4 is a block diagram of the
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。
The
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。
The
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。
The auxiliary storage unit 100c has a non-volatile memory such as a semiconductor memory. The auxiliary storage unit 100c stores a program executed by the
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。
The
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。
The
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。
The interface unit 100f includes a LAN interface, a serial interface, a parallel interface, and the like. The
《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。
<< Operation of storage >>
Next, the operation of the
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。
FIG. 5 is a flowchart showing a series of processes executed by the
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。
On the other hand, when the
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。
When the
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。
On the other hand, when the
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。
When the
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。
As described above, in the present embodiment, the
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。
Disinfection and sterilization using acidic water containing hypochlorous acid is preferably performed when the humidity of the
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。
In the present embodiment, the spraying
《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。
<< Example 1 >>
Hereinafter, examples that support the effects of this embodiment will be described. In the first embodiment, a storage having the same configuration as the
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。 In Example 1, when the humidity immediately after storing the storage object was lower than the threshold Th1, the spraying device was operated to spray acidic water having a hypochlorous acid concentration of 50 ppm into the inside of the storage chamber. After that, the oxygen reducing device was operated to reduce the oxygen concentration in the storage room and raise the humidity. The life of the object to be stored in this environment was set to 1 as a reference value.
《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。
<< Comparative Example 1 >>
In Comparative Example 1, the oxygen-reducing device was operated immediately after storing the storage object to reduce the oxygen concentration in the storage chamber and raise the humidity more than the threshold Th1. Then, the spraying device was operated to spray acidic water having a hypochlorous acid concentration of 50 ppm into the inside of the storage chamber. The life of the storage object in this environment was shorter than that of the storage object in Comparative Example 1.
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。
The following Table 1 is a table showing the results in Example 1 and the results in Comparative Example 1. As shown in Table 1, the lifespan of strawberries, spinach, cut radishes, beef, tuna fillets, and fresh flowers in Comparative Example 1 was shortened to about 30% of the lifespan in Example 1. From this result, it can be seen that the storage object can be stored for a long period of time by using the
《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。
<< Second Embodiment >>
Next, the
《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。
《Oxygen reducing device》
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the
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。
The
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。
In the
O2+2H2O+4e−→2OH− …(5) O 2 + 2H 2 O + 4e − → 2OH − … (5)
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。
On the other hand, on the
4OH−→O2+2H2O+4e− …(6) 4OH − → O 2 + 2H 2 O + 4e − … (6)
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。
By the reaction of the above formula (5), oxygen and water in the air of the
《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。
<< Operation of storage >>
Next, the operation of the
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。
FIG. 7 is a flowchart showing a series of processes executed by the
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)。
When the
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。
When the
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。
On the other hand, when the
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。
When the
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。
As described above, in the present embodiment, when the humidity of the
《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。
<< Example 2 >>
Hereinafter, examples that support the effects of this embodiment will be described. In Example 2, a storage cabinet provided with the
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。 In Example 2, the storage object was stored, and the oxygen reducing device was first operated to reduce the oxygen concentration and humidity in the storage room. Then, after the humidity dropped to the threshold value Th4 or less, the spraying device was operated to spray acidic water having a hypochlorous acid concentration of 50 ppm into the inside of the storage chamber.
《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。
<< Comparative Example 2 >>
In Comparative Example 2, after storing the storage object, the spraying device was operated to spray acidic water having a hypochlorous acid concentration of 50 ppm into the inside of the storage chamber. Then, the oxygen reducing device was operated to reduce the oxygen concentration in the storage room to the threshold Th3 or less and the humidity to the threshold Th4 or less.
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。
The following Table 2 is a table showing the results in Example 2 and the results in Comparative Example 2. As shown in Table 2, the lifespan of strawberries, spinach, cut radishes, beef, tuna fillets, and fresh flowers in Comparative Example 2 was shortened to about 20 to 30% of the lifespan in Example 1. On the other hand, the lifespan of strawberries, spinach, cut radish, beef, tuna fillets, and fresh flowers in Example 2 was maintained at about 85 to 100% of the lifespan in Example 1. From this result, it can be seen that the storage object can be stored for a long period of time by using the
《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。
<< Third Embodiment >>
Next, the
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。
The
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。
Similarly, in this case as well, the inside of the
《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。
<< Example 3 >>
Hereinafter, examples that support the effects of this embodiment will be described. In Example 3, a storage cabinet provided with the
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。 In Example 3, the storage object was stored, and the decompression pump was first operated to reduce the oxygen concentration and humidity in the storage chamber. Then, after the humidity dropped to the threshold value Th4 or less, the spraying device was operated to spray acidic water having a hypochlorous acid concentration of 50 ppm into the inside of the storage chamber.
《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。
<< Comparative Example 3 >>
In Comparative Example 3, after storing the storage object, the spraying device was operated to spray acidic water having a hypochlorous acid concentration of 50 ppm into the inside of the storage chamber. Then, the decompression pump was operated to reduce the oxygen concentration in the storage chamber to the threshold value Th3 or less and the humidity to the threshold value Th4 or less.
《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。
<< Comparative Example 4 >>
In Comparative Example 4, after storing the storage object, the spraying device was operated to spray acidic water having a hypochlorous acid concentration of 50 ppm into the inside of the storage chamber. After that, the decompression pump was kept stopped.
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。
The following Table 3 is a table showing the results of Example 3 and the results of Comparative Examples 3 and 4 in a comparable manner. As shown in Table 3, the lifespan of strawberries, spinach, cut radishes, beef, tuna fillets, and fresh flowers in Comparative Example 3 was shortened to about 20% of the lifespan in Example 1. On the other hand, the lifespan of strawberries, spinach, cut radishes, beef, tuna fillets, and fresh flowers in Example 3 was maintained at about 50 to 70% of the lifespan in Example 1. From this result, it can be seen that the storage object can be stored for a long period of time by using the
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。
In addition, the lifespan of strawberries, spinach, cut radishes, beef, tuna fillets, and fresh flowers in Comparative Example 4 was shortened to about 10% of the lifespan in Example 1. It can be said that this result is almost the same as the results in Comparative Examples 1 to 3 although there are some differences. Therefore, it can be seen that it is important that the
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。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to store a storage object such as fruits and vegetables for a long period of time while maintaining freshness.
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。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, the
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。
As described above, disinfection and sterilization using acidic water containing hypochlorous acid is preferably performed when the humidity of the
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。
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the
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。
The time T from the activation of the
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。
In the above embodiment, the case where the
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。
In the first embodiment, after starting the
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。
Further, in the second embodiment, the spraying
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。
The time from the start to the stop of the
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。
In the above embodiment, the
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。
For example, in the
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。
As described above, by operating the
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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
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
10
100b Main storage unit 100c
Claims (5)
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、
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り、
前記噴霧装置は、前記保管室の湿度が閾値以下である場合に、次亜塩素酸を含む酸性水を噴霧する保管庫。 A storage room where storage objects are stored and
An oxygen reducing device that reduces the oxygen concentration in the storage room,
A spraying device that sprays acidic water containing hypochlorous acid into the storage room,
Equipped with a,
The oxygen reducing device is a decompression pump that discharges air from the storage chamber.
The spray device, when the humidity of the storage chamber is below a threshold, depot spraying acidic water containing hypochlorous acid.
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1に記載の保管庫。 A control device for controlling the oxygen reducing device and the spraying device is provided.
The storage according to claim 1 , wherein the control device operates the spray device when the humidity of the storage room becomes equal to or lower than a threshold value by operating the oxygen reducing device.
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、
前記保管室の湿度を減圧ポンプで空気を排出することにより低下させる工程と、
を含む保管方法。 The process of measuring the humidity of the storage room where the storage object is stored, and
When the humidity is below the threshold value, the step of spraying acidic water containing hypochlorous acid into the storage chamber and
A step of reducing the oxygen concentration in the storage chamber after spraying the acidic water, and
The process of reducing the humidity of the storage room by discharging air with a decompression pump, and
Storage method including.
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