JP5813564B2

JP5813564B2 - 鮮度保持装置

Info

Publication number: JP5813564B2
Application number: JP2012096254A
Authority: JP
Inventors: 廣行中西; 隆行稲村
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2032-04-20
Also published as: JP2013224756A

Description

この発明は、野菜や果物等の食物、花や植木等の植物を長期に鮮度良く保持する鮮度保持装置に関するものである。

従来よりこの種のものでは、密閉容器内に鮮度保持対象物を設置し、この密閉容器に冷凍機からの冷気を冷却面で、密閉容器内の空気と熱交換して空気を冷却し、更に加湿手段を備えて前記空気に水分を与えて相対湿度９０％とし、生花を含む植物、青果物、及び以外の生鮮食料品等の鮮度保持対象物を低温及び高湿度の状態で貯蔵するものであった。

特開２００５−１９２４４８号公報

ところでこの従来のものでは、加湿は常温で行われるので、冷却された空気との接触による蒸発だと、熱が奪われて凍結する危険があるため、水をヒーターで加熱する必要があるものであった。

この発明は上記課題を解決するために、特にその構成を、野菜や果物等の食物、花や植木等の植物を保存する保存庫と、空気中に噴出された水の破砕によってナノミストとマイナスイオンを空気中に発生させ、この発生したナノミストとマイナスイオンを前記保存庫に循環供給するミスト発生器と、前記保存庫内を冷却する低温チラーとを備えたものに於いて、前記低温チラーは、圧縮機及び凝縮器及び膨張弁及び蒸発器を構成する冷媒水熱交換器からなる冷凍回路と、前記冷媒水熱交換器で冷却された冷却水を流して前記保存室を自然対流で冷却する冷却器及び、前記ミスト発生器の貯水温度を下げる低温熱交換器に循環させる循環ポンプを備えた冷水循環回路とを備えたものである。

以上のようにこの発明によれば、ミスト発生器の破砕される水を、保存庫の冷却後の冷媒体が低温熱交換器を循環することにより冷却するので、発生するナノメートル（ｎｍ）サイズ（約１０〜５０ｎｍ）のミストとマイナスイオンはすでに冷却されていて、凍結する危険がなく安心であり、更に低温のナノミストは目で見えない程微細で保存物を濡らすこともなく、保存物の繊維の中まで浸透して乾燥を防止すると共に、適度なうるおいを与えるものであり、又低温のマイナスイオンは、脱臭、除菌効果で空気を綺麗にして保存物の汚れを防止し、更にその還元作用で酸化酸素を活性化させて、ナノミストと相俟って保存物の劣化を阻止し、長期間に渡って良好な状態を維持出来るものであり、更に保存庫の低温状態は、冷蔵庫のような冷風の直接的な送風でなく、冷水循環による間接的な自然対流で行われるので、冷媒配管の接続はなく極めて簡単に行われるものであり、更に間接的な冷却であるので、結露やカビの心配もなく、送風によるいたみもないものである。

この発明の一実施形態を示す鮮度保存装置の概略構成図。同ミスト発生器の構成図。同ミスト発生器の横断面図。同ミスト発生器の縦断面図。鮮度保持試験結果のまとめ。

次にこの発明の鮮度保存装置の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１において、１は水の破砕により空気中にナノミストとマイナスイオンを噴出するミスト発生器で、野菜や果物等の食物、花や植木等の植物などからなる保存物２を保存した保存庫３に、発生したナノミストとマイナスイオンを送風路４を介して供給し、吸気路５を介して回収してこれを繰り返して汚れた空気の除去と新鮮なナノミストとマイナスイオンを供給して、保存庫３内を湿度６０〜９０％ＲＨにするようにしており、更に保存庫３は冷凍回路６と冷水循環回路７とから構成された低温チラー８からの冷水の循環で、室温５〜１０℃に保持されるものである。

９は保存庫３内の空気を上部の吸引口１０を介して吸引し、途中の外気取入口１１から新鮮な外気を取り入れながらミスト発生器１に供給する送風装置で、このミスト発生器１で発生したナノミストとマイナスイオンも送風装置９の送風により前記したように保存庫３へ吹出口１２から供給すれるものである。

次に前記ミスト発生器１について、図２〜４に基づいて説明する。
１３は水を一定量貯留する貯水部、１４は貯水部１３の一側壁に接続され貯水部１３に給水する給水管、１５は給水管１４の途中に設けられ該給水管１４の開閉を行う自動給水弁、１６は貯水部１３の一側壁に設けたオーバーフロー管、１７は貯水部１３の底部に接続され貯水部１３に貯められた水を排水する排水管、１８は排水管１７の途中に設けられ排水管１７の開閉を行う自動排水弁である。

１９は前記貯水部１３内を処理室２０と分離室２１の２室に仕切る仕切壁で、下端を分離室２１側を屈曲し水面との間の連通路２２を水面近傍まで下げることにより、処理室２０から分離室２１へ向かう空気中の大粒のミスト（水滴）を水面にぶつけて落下させる気液分離器の役目も果たすようにしている。

前記処理室２０には、貯水部１３の蓋体２３に設けた挿通穴２４に、防水カバー２５の凹部２６に回転用モータ２７の下半分を収容して挿通し、回転用モータ２７と支軸２８とを連結し、下部を水没させ上方に向かって径が拡大した擂り鉢状の回転体２９が垂下して設けられ、この回転体２９は前記回転用モータ２７による駆動で回転し、その遠心力で貯水部１３内の給水を回転体２９表面及びむしろ裏面に沿って吸い上げ、上端に形成した複数の細孔３０から周囲に飛散させるものである。

前記分離室２１には、仕切壁１９の下端を分離室２１下方に向かって傾斜屈曲させた第１の邪魔板３１と、この仕切壁１９と対向する側壁に、下方に向かって傾斜して取り付けた第２の邪魔板３２とで交互に突出させて、中央部に下部の連通路２２から上部の放出口３３に向かう蛇行路３４が形成されているものである。

３５は前記回転体２９の外周に所定間隔を保持して位置し、該回転体２９と共に回転する円筒状の多孔体で、回転体２９の回転による遠心力で貯水部１３内の水を汲み上げると共に空気を飛散させ、そして多孔体３５全周壁に形成した多数のスリットや金網やパンチングメタル等から成る多孔部３６を通過させたり、ぶつけて破砕させることで、水の粒子を微細化してナノメートル（ｎｍ）サイズの微細水滴を生成すると共に、この水の粒子の微細化によるレナード効果でマイナスイオンを発生させるものであり、前記回転体２９を回転させる回転用モータ２７と、回転体２９と、該回転体２９と共に回転する多孔体３５とから水破砕手段が構成されているものである。

３７は前記多孔体３５の外周に所定の間隔を置いて多孔体３５を覆うように配置された楕円形状の空気案内筒で、円筒状の多孔体３５との間には一対の大流通路３８、３８と一対の小流通路３９、３９とが形成されるように、処理室２０の上方を塞ぐ中蓋４０に設けられており、分離室２１の上部で該分離室２１と放出口３３とを連通する位置に備えられたクロスフローファンから成る送風装置９の駆動で、途中に外気取入口１１を形成した吸気路５を介して蓋体２３と中蓋４０との間の給気口４１から吸引された新鮮な外気と保存庫３内の空気を、蓋体２３と中蓋４０との間の空間で形成される給気室４２に流入させ、処理室２０上部の給気室４２から処理室２０に向かって回転体２９の上方から空気案内筒３７内に流入させることで、水の粒子の破砕回数を増やすと共に、空気のマイナス帯電も増加させ結果としてナノミスト及びマイナスイオンを大量に発生させることができるものである。

前記空気案内筒３７には、その内周縁に内方に突出したフランジ部４３が設けられ、このフランジ部４３は、回転体２９の回転による遠心力により水が貯水部１３から汲み上げられ多孔体３５を介して飛散し空気案内筒３７を跳ね返った水が、意図しない箇所、例えば、蓋体２３に固定された回転用モータ２７と支軸２８との接続部近傍や、給気室４２内に飛散するのを防止するために、回転体２９の上面よりも上方の高さ位置に設けられているものである。

４４は貯水部１３内の底部に備えられ貯水部１３内の水があるときに検出信号を出力する水位検出手段としての２つのフロートスイッチ４５、４６から成り、フロートスイッチ４５は貯水部１３に貯められる水の低水位を検出するもので、回転体２９の下端が水面上に露呈しない所定水位まで水があるときに検出信号を出力するものであり、フロートスイッチ４６は貯水部１３に貯められる水の高水位を検出するもので、フロートスイッチ４５が水ありを検出する水位よりも高い所定水位に達したときに、検出信号を出力するものであり、貯水部１３の水位が回転体２９の下端が水面上に露呈しない所定水位に低下すると、低水位検出用のフロートスイッチ４５がＯＦＦとなり、自動給水弁１５を開弁して一定水位まで給水を行い、そして、貯水部１３内が所定水位に達して、高水位検出用のフロートスイッチ４６がＯＮとなると、自動給水弁１５を閉弁するものであり、保存庫３内に保存物２を保存している状態では２４時間常に貯水部１３を所定水位範囲内に保持するものである。

４７は前記２つのフロートスイッチ４５、４６を貯水部１３の水面変動の影響を受けないように保護する断面コ字状の保護枠で、正面及び両側方を水面上まで突出させた枠体とし、貯水部１３の一側壁とで２つのフロートスイッチ４５、４６を囲ったものであり、上面で２つのフロートスイッチ４５、４６を垂下に固定している。

次に図１に戻って冷凍回路６と冷水循環回路７とから構成された低温チラー８について説明すれば、冷凍回路６は、圧縮機４８及び送風ファン４９で熱が放熱される凝縮器５０及び膨張弁５１及び冷媒水熱交換器５２を環状に接続して構成されており、冷媒水熱交換器５２で冷水循環回路７の不凍液を冷却して冷水とするものであり、この冷水循環回路７は、循環ポンプ５３及び冷媒水熱交換器５２及び、加熱ヒーターからなる加熱手段５４を備えた補水タンク５５及び、保存庫３内の壁面に備えられた冷却器５６及び、ミスト発生器１の貯水部１３内に備えられて貯水温度を低下させる低温熱交換器５７とを環状に接続して構成されるもので、冷媒水熱交換器５２で冷却された冷水が冷却器５６を通り保存庫３内の空気温度を低下させた後、低温熱交換器５７を通りミスト発生器１の貯水部１３内の貯水温度を低下させて、発生するナノミスト及びマイナスイオン及び供給空気温度を低下させるものである。

更に保存庫３内には、側壁の冷却器５６から天井の吹出口１２を覆つた拡散板５８が備えられ、この拡散板５８の表面に形成した複数の拡散穴５９から吹出口１２より供給されるナノミスト及びマイナスイオンを保存庫３内に拡散放出するものであり、又冷却器５６により冷却された室内空気も拡散穴５９から拡散されて放出されるものであり、更にナノミスト及びマイナスイオンの吹出口１２から吸込口１０へのショートサーキットも防止されるものである。

６０は保存庫３内の温度を検知する室温センサで、室温を５〜１０℃に保持するように循環ポンプ５３の駆動量を制御して、冷却器５６の放熱量や低温熱交換器５７の冷却量を調整したり、或いは冷凍回路６の圧縮機４８の能力や膨張弁５１の開度調節して該冷凍回路６自体の能力を調整するようにしているものである。

次にこの一実施形態の作動について説明する。
今保存庫３内に保存物２が保存されている状態で、ミスト発生器１を駆動開始させれば、先ず回転用モータ２７の回転で回転体２９が回転することで、貯水部１３に水没している回転体２９下端から該回転体２９表面及び裏面に遠心力で、その面に沿って水が上昇し、回転体２９上端の複数の細孔３０から外周に向かってこの水が飛散され、汲み上げられた水の一部は回転体２９と同時に回転している多孔体３５にぶつかって破砕され微細水滴となり、この微細水滴及び他の水の一部は多孔部３６を通り抜けて、多孔体３５外周の空気案内筒３７の内壁にぶつかってさらに破砕されて微細水滴となり、目に見えないナノメートルサイズのナノミスト及び大粒の水滴を含むミストが生成されると共に、レナード効果によりナノミストはマイナスに帯電され周りの空気もマイナスに帯電されてマイナスイオンを発生させることができるものである。

又送風装置９の駆動で給気口４１からは、吸気路５を介して保存庫３内の空気と外気取入口１１からの新鮮な外気が流入し、回転中の回転体２９上方から空気案内筒３７に案内されて処理室２０内へと流れるが、この時、円筒状の多孔体３５と楕円形状の空気案内筒３７との間には、一対の大流通路３８、３８と一対の小流通路３９、３９が形成されており、ここを空気が流通することで、ベルヌーイの定理より圧力差が生じて圧力が高い大流通路３８、３８側から圧力が低い小流通路３９、３９側への空気の流れが発生して乱流となり、大粒のミストは容易に落下してナノミストだけが存在することとなり、マイナスに帯電したナノミストである水粒子に多くの空気が接触することで、マイナスイオンも大量に得ることができ、しかもこの時、空気中に含まれている塵や細菌はナノミスト以外の大粒の水滴に囲まれて、貯水部１３の水中に落下し、そのまま水中に止まることで、空気清浄も同時に行われるもので、この空気清浄も空気の乱流になって良好に行われるものである。

又貯水部１３の水を処理室２０内で破砕し、生成されたナノミスト及びマイナスイオンを含む空気は、仕切壁１９の下の連通路２２を通過する下向きの流れで、大粒の水滴は自重で水中に落下すると共に、続く分離室２１を上昇する過程で残ったナノミストは、先ず仕切壁１９の下端の第１の邪魔板３１にぶつかり大粒の水滴に成長して落下し、次に蛇行路３４を流通しながらも落下し、第２の邪魔板３２にもぶつかって最後の大粒の水滴に成長して落下し、再び蛇行路３４を流通して、最終的にはナノメートルサイズのナノミストとマイナスイオンが送風装置９の送風で、送風路４を介して保存庫３内に吹出口１２から供給される。

更に低温チラー８では、冷凍回路６の冷媒水熱交換器５２で冷媒により冷水循環回路７の循環水が温度低下され、この冷水が循環ポンプ５３の駆動で保存庫３内の冷却器５６を流通して該保存庫３内の空気を冷却し、又冷却器５６流通後やや温度上昇した冷水は低温熱交換器５７を流通して、ミスト発生器１の貯水部１３内の貯水の温度を下げて、上記した保存庫３に供給されるナノミストとマイナスイオン及び空気の温度を下げ、凍結の危険を阻止して、室温センサ６０で調整することにより、保存庫３内を室温５〜１０℃、水滴のない湿度６０〜９０％ＲＨに常に維持するものである。

これによって、低温雰囲気で生理活性が抑えられ、また、高湿度状態で呼吸と水の蒸散が抑制されるので、保存物２の鮮度が保持されるものである。
更に保存庫３内の保存物２は、低温度のナノミストとマイナスイオンの効果で乾燥や酸化による劣化が阻止され、長期に渡って良好な状態を維持した状態で保存され、特にナノミストは保存物２の中まで浸透して、基から乾燥を防止することが出来、又マイナスイオンによって空気が清浄化されると共に、抗酸化作用で保存物２の劣化を確実に防止出来、安心して使用出来るものである。

又破砕されてナノミストとマイナスイオンに生成される貯水部１３内の水は、冷水循環回路７に接続された低温熱交換器５７で低温に温度低下されるので、低温の保存庫３に供給されるナノミストとマイナスイオンも低温で、凍結の心配はなく安心であり、しかも保存庫３と水が同じ冷水循環回路７で冷却されて効率がよく、システム構成も容易に構成されるものである。

又保存庫３内の低温状態は、冷蔵庫のような冷風の直接的な送風でなく、冷水循環による間接的な自然対流で行われるので、冷媒配管の接続はなく極めて簡単に行われるものであり、更に間接的な冷却であるので、結露やカビの心配もなく、送風によるいたみもないものである。

又保存庫３内は、ミスト発生器１からつくられる高湿度冷気が絶えず循環していることにより、従来の冷蔵庫のように冷却器の運転／停止による庫内の温度／湿度の変動が少なく、保存物２に対する劣化の影響が少ない。
更にナノミストで加湿することにより、庫内が高湿度でも保存物２を濡らすことがなく、結露しにくい為に従来の冷温高湿庫と比べてカビなどの微生物が繁殖しにくいものである。
更に庫内の空気は絶えず循環しており、浮遊菌、粉塵などがミスト発生器１内の水に補足される為、庫内をクリーンな状態に保てる。

一方上記したようにミスト発生器１による空気清浄作用により、貯水部１３の水中に保持された塵や細菌は、貯水部１３の水位がナノミストの発生によって低下し、フロートスイッチ４５が満水のＯＮ状態から回転体２９の下端が露呈する水位を検知してＯＦＦ状態になることで、回転体２９及び送風装置９を停止させ、自動給水弁１５は閉弁状態を維持させて、自動排水弁１８を開弁状態として貯水部１３の残水を排水することにより、残水と共に残水中の塵や細菌も排水して捨てることが出来、そして全て排水後に自動給水弁１５を開弁してフロートスイッチ４６が満水を検知するまで給水すれば、貯水部１３を清潔で綺麗な状態に常に保持出来、清潔なナノミストを発生させることが出来るものである。

次に上記の鮮度保持を実証する為の試験結果を図５のにまとめたものであり、保存物２としては、「ブドウ」、「ワサビ」、「イチゴ」とし、保存庫３内に前記の室温、ナノミストとマイナスイオンの供給、湿度として、鮮度保持期間を測定した結果が、図５に示されているもので、通常の冷蔵庫に対して３種類の保存物２全てが、２倍以上の鮮度保持期間を実現したものである。

１ミスト発生器
２保存物
３保存庫
６冷凍回路
７冷水循環回路
８低温チラー
５７低温熱交換器

Claims

野菜や果物等の食物、花や植木等の植物を保存する保存庫と、空気中に噴出された水の破砕によってナノミストとマイナスイオンを空気中に発生させ、この発生したナノミストとマイナスイオンを前記保存庫に循環供給するミスト発生器と、前記保存庫内を冷却する低温チラーとを備えたものに於いて、前記低温チラーは、圧縮機及び凝縮器及び膨張弁及び蒸発器を構成する冷媒水熱交換器からなる冷凍回路と、前記冷媒水熱交換器で冷却された冷却水を流して前記保存室を自然対流で冷却する冷却器及び、前記ミスト発生器の貯水温度を下げる低温熱交換器に循環させる循環ポンプを備えた冷水循環回路とを備えた事を特徴とする鮮度保持装置。