JPH04158183A - 冷蔵庫内および低温貯蔵庫内の雰囲気調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷蔵庫内および低温貯蔵庫内の雰囲気調整装
置に関する。

〔従来の技術〕

冷蔵庫内、あるいは倉庫タイプをなす低温貯蔵庫内の雰
囲気を調整する目的は、庫内貯蔵物の鮮度低下を防止し
てその長期保存化をはかることにある。

そして、そのためには、冷蔵庫内あるいは低温貯蔵内を
、貯蔵内容物に適した温度、湿度に調整することが必要
となる。

これに対し、従来、たとえば野菜、果物等の保管庫付き
冷蔵庫にあっては、庫内の温度調整をおこなうようにし
ている。

なお、室内空気等、大気の雰囲気調整に関する技術が特
開昭５６−３７０２０号公報および特公平１−４１０８
３号公報に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

冷蔵庫内および低温貯蔵庫内を含めた大気の雰囲気調整
に関する従来技術は以上のとおりであるが、前記記載か
ら明らかなように、従来形冷蔵庫。

低温貯蔵庫にあっては、庫内の温度調整をおこなうよう
にはしているものの、湿度調整はおこなわれていないた
め、野菜、果物等の水分が徐々に脱水され、比較的短期
間のうちに鮮度および味覚の低下、あるいは腐敗するす
る等の問題があり、冷蔵庫の過信は禁物である等の声が
ある一方、野菜。

果物等の長期保存を望む声があった。

なお、［汚染空気中の炭酸ガスの除去及び加湿方法」と
題する前掲特開昭５６−３７０２０号公報には、汚染空
気中における炭酸ガスの除去に付随して、水分を飽和吸
着したシリカゲルに乾空気を接触させることにより、乾
空気中に湿分を与える技術が開示されている。

しかしながら、この方法は、水分を飽和吸着したシリカ
ゲルに単に乾空気を接触させるに止まり、後述する本発
明のように、冷蔵庫あるいは低温貯蔵庫に設置されてい
る水貯留槽内の水中に強制的にガスを吹き込み、この吹
込みガスにより水貯留槽内で十分撹拌されて霧状となっ
た水分を噴霧装置から強制的かつ均一に庫内に噴霧する
のに比べると、その湿分付与効果が劣ることは否めない
。

また、前掲時公平１−４１０８３号公報に記載の技術は
、「医療用酸素発生器のための圧力スイング吸着方法」
に関するものであって、大気中から高純度酸素を回収す
るというものであり、この方法によっても、後述する本
発明のように、水貯留槽内の水中に強制的にガスを吹き
込み、この吹込みガスにより水貯留槽内で十分撹拌され
て霧状となった水分を噴霧装置から強制的かつ均一に噴
霧するという点で認識されていない。

本発明の目的は、野菜、果物等、庫内貯蔵物に必要かつ
十分な湿気を均一に与えつつ、庫内の過剰加湿を防止す
ることにより、前記庫内貯蔵物の鮮度や味覚が比較的短
期間の間に低下したり、腐敗する等の問題点をなくし、
野菜や果物等を従来よりも長期保存することのできる、
冷蔵庫内および低温貯蔵庫内の雰囲気調整装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、水貯留槽と、前記貯留槽内に貯えられてい
る水中に強制的にガスを吹き込む手段と、前記吹込みガ
スにより水貯留槽内で撹拌され、霧状となった水分を庫
内に強制的に噴霧する噴霧手段と、庫内の加湿状態を検
出して過剰加湿を防止する手段とを具備することによっ
て達成される。

〔作用〕

しかして、前記構成よりなる本発明によれば、水貯留槽
の水中に強制的にガスを吹き込むことにより、この吹込
みガスにより水貯留槽内で十分撹拌されて霧状となった
水分は、噴霧装置を介して庫内に強制的かつ均一に噴霧
され、なおこのとき、庫内の加湿状態は、湿度センサに
よって検出され、制御器によって過剰加湿が防止される
。

〔実施例〕

以下、本発明を、冷蔵庫内の雰囲気を調整する場合を例
にとり、図面にもとずいて説明すると、第１図は冷蔵庫
雰囲気調整装置のブロック図、第２図〜第７図はいずれ
も第１図の動作説明図、第８図はｌ塔式圧力スイング吸
着装置の運転操作説明図である。

冷蔵庫雰囲気調整装置の全体構成を示す第１図において
、１は圧縮と真空操作兼用のポンプ、２は水分濃縮用吸
着塔、３は窒素濃縮用吸着塔、４は冷蔵庫、５は冷蔵庫
４の熱交換器、６は凝縮水貯留槽、７は凝縮水噴霧ノズ
ル、８は冷蔵庫々庫内圧力調整タンク、９は冷蔵庫々庫
内圧力調整用ポンプ、１０は制御器、１１は冷蔵庫々庫
内湿度センサ、１２は温度センサ、１３は圧力センサ、
１４は凝縮水貯留槽６内の水位センサ、１５は水分濃縮
用吸着塔２の露点センサ、１６はポンプ１の上流側に位
置するフィルタ、１７−ａ〜１７−０はそれぞれ第１図
の配管系途中に設置した切替弁を示している。

ここで、第１図の動作系を、第２図〜第７図にもとづい
て説明すると、第２図に示すように、切替弁１７−ａ、
１７−ｃ、１７−ｅ、１７−ｆが開、その他の切替弁が
全て閉の状態において、大気はポンプｌによって吸引さ
れ、フィルタ１６で除じんされた後、切替弁１７−ａお
よび１７−ｃを介して水分濃縮用吸着塔２に供給される
。

そして、吸着塔２で大気中の水分が吸着・濃縮された後
、この大気は、切替弁１７−ｅを介して窒素濃縮用吸着
塔３に供給され、腋部で窒素が吸着・濃縮される。また
、残りの大気は切替弁１７−ｆを介して外部に放出され
る。

なお、吸着塔２．３には、それぞれアルミナ系吸着剤お
よび分子ふるい活性炭が充填されている。

そして、吸着塔２において、水分は、吸着剤充填層の半
分程度が飽和になるまで、圧力Ｐａ（第８図参照）で吸
着・濃縮されるが、これは、露点センサ１５によって監
視され、制御器１０によって制御される。

一方、前記吸着工程が終了すると、濃縮水分の脱着工程
に入る。

そして、脱着工程での第１の操作は、第３図に示すよう
に、切替弁１７−ｄ、１７−ｊ、１７ｋ。

１７１が開の状態で、また他の切替弁は全て閉の状態で
実施される。

すなわち、水分濃縮用吸着塔２は、ポンプ１によって所
定の圧力Ｐｄまで減圧され、この減圧にともない、濃縮
水分は吸着剤充填層から脱着される〔第８図の脱着工程
（ａ）〕。

次に、脱着工程での第２の操作は、第４図に示すように
、前記第１の操作（第３図の状態）に加えて、さらに切
替弁１７−ｇが開にされ、この切替弁１７−ｇを介し、
外気が吸着塔２の吸着剤充填層上部に導入される〔第８
図に示す脱着工程（ｂ）の（１）〕。

このようにして、吸着塔２に外気が導入されると、この
吸着塔２内の減圧圧力は、前記Ｐｄよりも低真空圧力の
ＰＩ　（大気圧に近いｐ＋）になるが、このとき吸着塔
２に導入される外気は、前記圧力Ｐ、が一定となるよう
に制御される〔第８図に示す脱着工程（ｂ）の（ｉｉ）
）。

すなわち、ポンプ１の減圧作用と外気導入作用とにより
、吸着塔２内における吸着剤充填層から濃縮水分を脱着
する操作がおこなわれる。

そして、本実施例における脱着工程では、前記第１およ
び第２の操作が交互に実施される。

なお、前記外気導入に代えて、吸着塔３内の濃縮窒素を
吸着塔２内に導入する場合は、第５図に示すように、先
の外気導入用切替弁１７−ｇを閉じ、切替弁１７−ｅを
開くことにより、吸着塔３で脱着された濃縮窒素が吸着
塔２の吸着剤充填層上部に導入される。そして、この場
合も、前記第１の操作と第２の操作、すなわち、ポンプ
１単独での減圧作用、さらにはポンプｌの減圧作用と外
気導入作用とを組み合わせた工程とを併せて、前記３つ
の工程が順次繰返しおこなわれる。

そして、以上の工程が終了すると、吸着塔２および３に
大気が導入され、加圧工程を経た後、再び吸着工程に入
る。

なお、前記脱着操作によって脱着された水分は、切替弁
１７−ｄ、１７−ｊを介して冷蔵庫４に供給される。

すなわち、脱着水分は、冷蔵庫４の最冷却部に設けた熱
交換器５に供給され、冷却・凝縮される。

また、残りの外気あるいは濃縮窒素は、切替弁１７−１
を介して外部に放出される。

そして、前記凝縮水は、切替弁１７−ｋを介して貯留槽
６に貯留され、その貯留水量は、水位センサ１４によっ
て監視され、所定の水位が貯留されるまで、１塔弐ＰＳ
Ａ（すなわち、水分吸着塔２と窒素吸着塔３とで１つの
カラムを構成し、圧力レベルの振れによって吸着・脱着
をおこなう１塔式圧力スイング吸着装置）が運転制御さ
れる。

一方、冷蔵庫４内の加湿状態は、湿度センサ１１によっ
て監視され、制御器１０によって制御される。

そして、その加湿操作は、制御器１０によってポンプ１
が作動するとともに、第６図に示すように、切替弁１７
−ｈ、１７−ｉ、１７−ｍが開になり、濃縮窒素が吸着
塔３から脱着される。

すなわち、前記脱着窒素は、切替弁１７−ｈ。

１７−１を介して貯留槽６に供給され、凝縮水中を通過
して加湿された後、切替弁１７−ｍを介し、噴霧ノズル
７から強制的かつ均一に庫内に噴霧され、野菜、果物等
を十分に加湿する。

ところで、野菜、果物等に対する前記加湿操作は、吸着
塔３から脱着された濃縮窒素によることなく、外気導入
によってもおこない得るが、窒素濃度の高い雰囲気下で
は、前記保管室内を湿度調整できるのみならず、野菜９
果物等の酸化促進、ひいては腐敗進行をより一層効果的
に抑制することができる。

一方、前記操作時、冷蔵庫４内の圧力は、濃縮窒素の噴
霧により上昇するが、これは、圧力センサ１３によって
監視され、制御器１０によって制御される。

すなわち、冷蔵庫４内の圧力が上昇すると、第７図に示
すように、切替弁１７−ｎが開いてポンプ９が作動し、
冷蔵庫４内の気体の一部がタンク８内に貯留される。そ
して、タンク８内に貯留された気体は、必要に応じ切替
弁１７−ｏを介して外部に放出される。

また、冷蔵庫４内の温度は、常時、温度センサ１２によ
って監視され、制御器１０によって制御されるものであ
り、前記各操作により、野菜、果物等を収容した保管室
の雰囲気が最適に維持される。

なお、図示実施例においては、大気中から凝縮水を得、
これを貯留槽６に供給する場合について例示したが、前
記に代えて、水道直結あるいは人手介入により、貯留槽
６に水分を供給するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上のごときであり、本発明に係る冷蔵庫内あ
るいは低温貯蔵庫内の雰囲気調整装置は、水貯留槽と、
前記貯留槽内に貯えられている水中に強制的にガスを吹
き送り込む手段と、前記吹込みガスにより水貯留槽内で
撹拌され、霧状となった水分を庫内に強制的に噴霧する
噴霧手段と、庫内の加湿状態を検出して過剰加湿を防止
する手段とを備えるものであって、前記構成よりなる本
発明によれば、水貯留槽の水中に強制的にガスを吹き込
むことにより、この吹込みガスにより水貯留槽内で十分
撹拌されて霧状となった水分は、噴霧装置を介して庫内
に強制的かつ均一に噴霧され、なおこのとき、庫内の加
湿状態は、湿度センサによって検出され、制御器によっ
て過剰加湿が防止されるものであって、このように、本
発明によれば、野菜、果物等、庫内貯蔵物に必要かつ十
分な湿気を均一に与えつつ、庫内の過剰加湿を防止する
ことにより、前記庫内貯蔵物の鮮度や味覚が比較的短期
間の間に低下したり、腐敗する等の問題点をなくし、野
菜や果物等を従来よりも長期間保存することができる。

また、図示実施例に示すように、ＰＳＡを用いて空気中
の水分および窒素を個別に吸着し、その後に脱着する場
合、吸着工程に際しては、水分吸着剤充填層の半分程度
が飽和になるまで、前記水分吸着剤充填層の下部から外
気を供給し、脱着工程に際しては、前記とは逆に、水分
吸着剤充填層の上部から外気あるいは、既にＰＳＡに捕
集されている濃縮窒素を導入すれば、この導入気体中の
水分は、前記水分吸着剤充填層の未飽和領域で乾燥気体
となり、次いでこの乾燥気体が水分吸着剤充填層内の濃
縮水分を脱着するため、真空ポンプ単独での脱着操作に
比べると、前記水分吸着剤充填層からの脱着速度を速め
ることができるとともに、この水分吸着剤充填層を短時
間のうちに再生することができ、次の吸着工程に速やか
に備えることができる。

さらに、野菜、果物等に対する加湿操作を、ＰＳＡによ
って捕集された濃縮窒素におこなえば、前言己野菜、果
物等の湿度調整のみならず、これら庫内貯蔵物の酸化促
進、ひいては腐敗進行をより一層効果的に抑制すること
ができる。

またさらに、図示実施例に示すごとく、ＰＳＡを用いれ
ば、メンテナンスフリーで加湿用の水分を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は冷蔵庫内雰囲
気調整装置のブロック図、第２図〜第７図はいずれも第
１図に示す冷蔵庫内雰囲気調整装置の動作説明図、第８
図はｌ塔式圧力スイング吸着装置の運転操作説明図であ
る。 ｌ・・・圧縮・真空操作兼用ポンプ、２・・水分濃縮用
吸着塔、３・・・窒素濃縮用吸着塔、４・・・冷蔵庫、
６・・凝縮水貯留槽、７・・・凝縮水噴霧ノズル、１０
・・・制御器、１１・・・冷蔵庫々内湿度センサ。 代理人　弁理士　高　橋　明　夫 第１図 内湿度七／す。 第２図 ７−ａ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水貯留槽と、前記貯留槽内に貯えられている水中に
   強制的にガスを吹き込む手段と、前記吹込みガスにより
   水貯留槽内で撹拌され、霧状となった水分を庫内に強制
   的に噴霧する噴霧手段と、庫内の加湿状態を検出して過
   剰加湿を防止する手段とを具備してなることを特徴とす
   る冷蔵庫内の雰囲気調整装置。 ２、大気中の水分を吸着剤を用いて吸着・濃縮する手段
   と、前記濃縮水分を外気により気体の状態で脱着する手
   段と、前記気体状の水分を冷却・凝縮する手段と、前記
   凝縮水を貯留する凝縮水貯留槽と、前記貯留槽内に貯え
   られている凝縮水中に強制的に外気を吹き込む手段と、
   前記吹込み外気により凝縮水貯留槽内で撹拌され、霧状
   となつた水分を庫内に強制的に噴霧する噴霧手段と、庫
   内の加湿状態を検出して過剰加湿を防止する手段とを具
   備してなることを特徴とする冷蔵庫内の雰囲気調整装置
   。 ３、大気中の水分および窒素を吸着剤を用いて吸着・濃
   縮する手段と、前記濃縮水分を前記濃縮窒素、あるいは
   外気の少なくともいずれか一方により気体の状態で脱着
   する手段と、前記気体状の水分を冷却・凝縮する手段と
   、前記凝縮水を貯留する凝縮水貯留槽と、前記貯留槽内
   に貯えられている凝縮水中に強制的に前記濃縮窒素、あ
   るいは外気の少なくともいずれか一方を吹き込む手段と
   、前記吹込みガスにより凝縮水貯留槽内で撹拌され、霧
   状となった水分を庫内に強制的に噴霧する噴霧手段と、
   庫内の加湿状態を検出して過剰加湿を防止する手段とを
   具備してなることを特徴とする冷蔵庫内の雰囲気調整装
   置。 ４、大気中の水分および窒素を吸着剤を用いて吸着・濃
   縮する圧力スイング吸着装置と、前記濃縮水分を前記濃
   縮窒素、あるいは外気の少なくともいずれか一方により
   気体の状態で脱着する手段と、前記気体状の水分を冷却
   ・凝縮する手段と、前記凝縮水を貯留する凝縮水貯留槽
   と、前記貯留槽内に貯えられている凝縮水中に強制的に
   前記濃縮窒素、あるいは外気の少なくともいずれか一方
   を吹き込む手段と、前記吹込みガスにより凝縮水貯留槽
   内で撹拌され、霧状となった水分を庫内に強制的に噴霧
   する噴霧手段と、庫内の加湿状態を検出して過剰加湿を
   防止する手段とを具備してなることを特徴とする冷蔵庫
   内の雰囲気調整装置。 ５、請求項４において、圧力スイング吸着装置により大
   気中の水分および窒素を吸着・濃縮する吸着工程時、水
   分吸着剤充填層の略半分が飽和になるまで、前記水分吸
   着剤充填層の下部から外気を供給し、脱着工程時、前記
   とは逆に、水分吸着剤充填層の上部から外気、あるいは
   既に圧力スイング吸着装置に捕集されている濃縮窒素の
   少なくともいずれか一方を導入する機能を付加した制御
   器を具備してなることを特徴とする冷蔵庫内の雰囲気調
   整装置。 ６、水貯留槽と、前記貯留槽内に貯えられている水中に
   強制的にガスを吹き込む手段と、前記吹込みガスにより
   水貯留槽内で攪拌され、霧状となつた水分を庫内に強制
   的に噴霧する噴霧手段と、庫内の加湿状態を検出して過
   剰加湿を防止する手段とを具備してなることを特徴とす
   る低温貯蔵庫内の雰囲気調整装置。 ７、大気中の水分を吸着剤を用いて吸着・濃縮する手段
   と、前記濃縮水分を外気により気体の状態で脱着する手
   段と、前記気体状の水分を冷却・凝縮する手段と、前記
   凝縮水を貯留する凝縮水貯留槽と、前記貯留槽内に貯え
   られている凝縮水中に強制的に外気を吹き込む手段と、
   前記吹込み外気により凝縮水貯留槽内で撹拌され、霧状
   となった水分を庫内に強制的に噴霧する噴霧手段と、庫
   内の加湿状態を検出して過剰加湿を防止する手段とを具
   備してなることを特徴とする低温貯蔵庫内の雰囲気調整
   装置。 ８、大気中の水分および窒素を吸着剤を用いて吸着・濃
   縮する手段と、前記濃縮水分を前記濃縮窒素、あるいは
   外気の少なくともいずれか一方により気体の状態で脱着
   する手段と、前記気体状の水分を冷却・凝縮する手段と
   、前記凝縮水を貯留する凝縮水貯留槽と、前記貯留槽内
   に貯えられている凝縮水中に強制的に前記濃縮窒素、あ
   るいは外気の少なくともいずれか一方を吹き込む手段と
   、前記吹込みガスにより凝縮水貯留槽内で撹拌され、霧
   状となった水分を庫内に強制的に噴霧する噴霧手段と、
   庫内の加湿状態を検出して過剰加湿を防止する手段とを
   具備してなることを特徴とする低温貯蔵庫内の雰囲気調
   整装置。 ９、大気中の水分および窒素を吸着剤を用いて吸着・濃
   縮する圧力スイング吸着装置と、前記濃縮水分を前記濃
   縮窒素、あるいは外気の少なくともいずれか一方により
   気体の状態で脱着する手段と、前記気体状の水分を冷却
   ・凝縮する手段と、前記凝縮水を貯留する凝縮水貯留槽
   と、前記貯留槽内に貯えられている凝縮水中に強制的に
   前記濃縮窒素、あるいは外気の少なくともいずれか一方
   を吹き込む手段と、前記吹込みガスにより凝縮水貯留槽
   内で撹拌され、霧状となつた水分を庫内に強制的に噴霧
   する噴霧手段と、庫内の加湿状態を検出して過剰加湿を
   防止する手段とを具備してなることを特徴とする低温貯
   蔵庫内の雰囲気調整装置。 １０、請求項９において、圧力スイング吸着装置により
   大気中の水分および窒素を吸着・濃縮する吸着工程時、
   水分吸着剤充填層の略半分が飽和になるまで、前記水分
   吸着剤充填層の下部から外気を供給し、脱着工程時、前
   記とは逆に、水分吸着剤充填層の上部から外気、あるい
   は既に圧力スイング吸着装置に捕集されている濃縮窒素
   の少なくともいずれか一方を導入する機能を付加した制
   御器を具備してなることを特徴とする低温貯蔵庫内の雰
   囲気調整装置。