JPH0441315A

JPH0441315A - 貯蔵装置

Info

Publication number: JPH0441315A
Application number: JP14893690A
Authority: JP
Inventors: Ichiji Yamashita; 山下　市二; Kazuyuki Watanabe; 和幸渡辺; Yoshio Senoo; 妹尾　良夫
Original assignee: National Food Research Institute; Tokico Ltd
Current assignee: National Food Research Institute; Tokico Ltd
Priority date: 1990-06-07
Filing date: 1990-06-07
Publication date: 1992-02-12

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貯蔵装置に係り、特に貯蔵庫内に貯蔵物の鮮度
維持を図るガスを充填する貯蔵装置に関する。

従来の技術例えば野菜、果物等の生鮮食料品は、一般に出荷までの
間、貯蔵装置内に貯蔵され鮮度の維持が図られている。

また、これら貯蔵物の長期保存には、貯蔵庫内を貯蔵物
が凍結しない程度に低温として不活性化すると共に、雰
囲気の酸素濃度を必要最少限に低下させ、さらに二酸化
炭素与えて呼吸作用を抑制させるのか最良手段とされて
おり、昨今この種の研究が続けられている。この現象を
利用した貯蔵方法は、ＣＡ（雰囲気制御またはコンドロ
ールド・アトモスフィア）貯蔵法と呼ばれている。

この手段を用いた貯蔵装置では、吐蔵庫内を必要最小限
の酸素（０２）に維持すると共に必要最大限の二酸化炭
素ガス（Ｃ○２ガス）を入れ、残りを窒素ガス（Ｎ、ガ
ス）等の不活性ガスで維持する必要がある。

このように、貯蔵装置では、まず貯蔵庫のＯ。

ガス濃度を低下させるためにＮ２ガスあるいはＣＯ，ガ
スが庫内に注入されるが、従来の貯蔵装置ではＣＯ□ガ
ス及びＮ２ガスは夫々ボンベ内に収納されたものを使用
するか、プロパンガスを燃焼させて作り出しこれと貯蔵
庫を配管で連結すると共に、配管途中に弁装置を設け、
この弁装置を開閉することによりＣＯ，ガス＋　Ｎｔガ
スを貯蔵庫内に供給する構成とされていた。

また、青果物の種類によって貯蔵庫内における最適Ｏ，
ガスとＣＯｘガスおよびＮ、ガスの割合が決定されるた
め常に一定に保つ必要がある。ところが、前記のように
貯蔵物は呼吸を行なうため、経時と共に０．ガスは消費
されＣ０２ガスが発生し、庫内のガス濃度の割合か変化
してしまう。そこで、保存期間中、庫内のガス濃度変化
を監視し、常にこれが一定となるよう調整する必要があ
る。

青果物の呼吸作用により、Ｃ０２ガスが増加した場合は
ＣＯ８吸着剤を使用してＣ０２ガスを除去していた。

発明が解決しようとする課題しかるに上記従来の貯蔵装置では、貯蔵物を貯蔵するの
に必然的にガスボンベあるいはプロパンガス燃焼装置を
必要とするため、ボンベを使用する場合には大型の貯蔵
庫の場合ボンベの本数か増加して広い設置スペースが必
要となり、さらにはガス残量のチエツク等ボンベの管理
が面倒であるといった課題がある。特にボンベ内のガス
を使いきった場合にはボンベの交換が必要となり、その
交換作業が面倒であった。又、プロパンガス燃焼方式で
はプロパンガスの管理が必要であり、火災の危険性があ
る。またＣＯ２吸着剤の補給が必要であった。

本発明は上記課題を解決した貯蔵装置を提供することを
目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、貯蔵物の鮮度を維持するため酸素と二酸化炭
素が所定濃度割合に保持される貯蔵庫と、貯蔵庫内の酸
素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、貯蔵庫内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検
出手段と、貯蔵庫に空気を供給する空気供給手段と、低酸素濃度の
空気を修整空気として生成する修整空気発生ユニットと
、酸素濃度検出手段及び二酸化炭素濃度検出手段からの検
出信号に基づき、空気供給手段及び修整空気発生ユニッ
トを作動させ貯蔵庫内の酸素濃度及び二酸化炭素濃度が
所定の設定値を保つように大気中の空気又は前記修整空
気を貯蔵庫内に供給する濃度制御手段と、よりなる。

作用本発明では貯蔵庫内の０２濃度あるいはＣ０２濃度の割
合が設定値からはずれると空気供給手段及び修整空気発
生ユニットを作動させる。貯蔵庫内には空気供給手段か
ら大気中の空気（０，濃度的２１％）が供給され０２濃
度が高められるとともに修整空気発生ユニットから修整
空気（ｏ２ガスを含むＮ２ガス）か自動的に供給される
。よって貯蔵庫内は短時間て０□濃度か高められ、且つ
ＣＯ２濃度が高くなったとき修整空気供給によりＣ○２
ガスを排出し、ＣＯ２濃度か設定値に調整され、庫内の
気体は貯蔵物を長期保存するのに適した濃度割合に保持
される。

実施例次に本発明の実施例について図面と共に説明する。第１
図は本発明の一実施例である貯蔵装置：１の構成図であ
る。貯蔵装置１は大略すると、貯蔵庫２．修整空気発生
ユニット３．空気供給ユニット４．気体濃度検出ユニッ
ト５．プログラマブルコントローラ（以下単にコントロ
ーラという）６により構成されている。

貯蔵庫２は、内部に青果物等の生鮮食品か貯蔵されるも
のであり、図示しない冷蔵装置により内部は貯蔵物が凍
結しない程度の低温に維持されるよう構成されている。

また貯蔵庫２は貯蔵物を出し入れする扉を閉めた状態で
気密となるよう構成されており、更に庫内にはファン（
図示せず）が設けられており内気を攪拌し得るようにな
っている。この貯蔵庫２の内部には、０２センサ７゜Ｃ
Ｏ，センサ８が設けられている。

９は修整空気発生ユニット３と接続された修整空気供給
配管（以下、修整空気配管という）で、１０は空気供給
ユニット４と接続された酸素供給配管９（以下、ｏ２配
管という）、１１は排出配管で夫々貯蔵庫２に接続され
ている。Ｎ、配管９には絞り弁１２．三方電磁弁１３が
配設されている。修整空気発生ユニット３からの修整空
気は絞り弁１２により所定流量に絞られ、三方電磁弁１
３が励磁されたとき貯蔵庫２内に供給される。又、０２
配管１０には空気供給用弁１４．絞り弁１５が配設され
ており、空気供給ユニット４からの空気は空気供給用弁
用１４の開弁により絞り弁１５を介して貯蔵庫２内しに
供給される。

修整空気発生ユニット３は、主として窒素と酸素の混合
気体である空気を供給されて、これを修整空気たる窒素
と酸素に分離生成する気体分離装置である。この修整空
気発生ユニット３は配管１６を介して空気供給ユニット
４と接続されている。

空気供給ユニット４はコンプレッサ１７と、コンプレッ
サ１７からの圧縮空気を乾燥させるドライヤ１８とより
なる。そして、ドライヤ１８は配管１６．１０に接続さ
れ、貯蔵庫２及び修整空気発生ユニット３に乾燥した圧
縮空気を供給する。

ここで、修整空気発生ユニット３の構成について説明す
る。

図中、２１．２２は第１．第２の吸着槽で、各吸着槽２
１．２２内には夫々酸素を吸着する吸着剤としての分子
ふるいカーボン２１Ａ、２２Ａ（図中、梨地で示す）が
充填されている。

２３．２４は脱着時に吸着槽２１．２２からの気体を排
出する配管で、夫々共通排出配管２５に接続されており
、排出配管２５は吸着されたガス（本実施例では吸着さ
れた酸素）を排出するようになっている。そして、前記
配管２３．２４の途中には夫々吸着槽２１．２２内の脱
着ガスを半サイクル毎に交互に排出する電磁弁からなる
気体排出用弁２６，２７が設けられている。

一方、２８．２９は吸着槽２１．２２からの窒素を夫々
取出す取出配管、３０は該各配管２８゜２９と連結した
取出配管で、各配管２８．２９の途中には半サイクルの
間だけ交互に開弁する電磁弁からなる取出用弁３１．３
２が夫々設けられている。また前記取出配管３０は生成
される修整空気（低濃度の０２ガスを含むＮ２ガス）を
貯溜する修整空気タンク３３と接続されている。

また、配管１６には減圧弁３８が配設され、配管１６に
連通し吸着槽２１．２２に接続された配管３９．４０に
は空気供給用弁４１．４２か配設されている。

３６は吸着槽２１．２２間を連通ずる配管、３７は配管
３６の途中に設けられた電磁弁からなる均圧用弁で、均
圧用弁３７は吸着槽２１．２２による半サイクルの終了
時に所定の短時間だけ開弁し、各吸着槽２１．２２間を
均圧にする。

修整空気タンク３３には修整空気発生ユニット３で生成
された修整空気を貯蔵庫２に供給する修整空気配管８が
接続されており、修整空気配管８の途中には電磁弁から
なる取出用弁４３と、修整空気タンク３３からの修整空
気中に含まれている０２濃度を検出する０２センサ４４
とか配設されている。

気体濃度検出ユニット５は０□濃度計４５゜４ｓ、Ｃｏ
ｔ濃度計４７を有する。各０２濃度計４５．４６．ＣＯ
２濃度計４７は上記０□センサ４４．７．ｃｏｔセンサ
８と接続されており、各センサ４４，７．８からの検出
信号により濃度か設定範囲に入っているか否かを出力す
る。この気体濃度検出ユニット５から出力された信号は
コントローラ６に入力される。コントローラ６は各セン
サからの検出信号に基づき修整空気発生ユニット３．空
気供給ユニット４を作動させるとともに三方電磁弁１３
．空気供給用弁１４を切換えて貯蔵庫２内の０２濃度、
ＣＯｔ濃度を設定された所定値となるように各電磁弁を
開閉制御する濃度制御手段６Ａを有する。

又、コントローラ６には貯蔵装置１のスタートスイッチ
４８及び貯蔵庫２内の０２濃度を設定する０２濃度設定
スイッチ４９．ＣＯ２濃度を設定するＣＯ１Ｏ１濃度設
定スイッチ５０続されている。

次に、上記構成になる貯蔵装置１の動作につき第２図を
併せ参照して説明する。

まず、Ｏ８濃度設定スイッチ４９．Ｃ○、濃度設定スイ
ッチ５０を操作して貯蔵庫２内の○、濃度、Ｃｏｔ濃度
を設定する。尚、本実施例では０、濃度が２％≦０．≦
４％、ＣＯ２濃度が３％≦ＣＯ２≦５％に設定されるも
のとする。

ここで、操作者がスタートスイッチ４８をオンに切換え
ると、コントローラ６は第２図に示す処理を実行する。

第２図中、スタートスイッチ４８のオンによりドライヤ
１８及びコンプレッサ１７が同時に起動される（ステッ
プＳｌ）。続いて修整空気発生ユニット３の運転が開始
されコンプレッサ１７により生成された圧縮空気はドラ
イヤ１８で除湿された後減圧弁３８を介して吸着槽２１
又は２２に供給される（ステップＳ２）。

そして、修整空気発生ユニット３では前述したように各
電磁弁が開閉制御され窒素発生サイクルの動作が実行さ
れる。このとき、修整空気発生ユニット３は貯蔵庫２内
の０．濃度を短時間で下げるため、濃度設定スイッチ４
９．５０を無視して、０２濃度が最も低いガス即ち高純
度の窒素ガスを生成する。このようにして窒素タンク３
３には高純度の窒素ガスが貯溜される。

装置始動前、貯蔵庫２内は空気（０２濃度約２１％）が
充満しているので、取出用弁４３が開弁し、三方電磁弁
１３が励磁され、修整空気タンク３３からの修整空気（
低濃度酸素）が貯蔵庫２内に供給される。

貯蔵庫２内の気体濃度割合はｏ２センサ７゜Ｃ０２セン
サ８により常時検出され、０２センサ７及びＣＯ２セン
サ８からの検出信号はＯ７濃度計４６．ＣＣＬ濃度計４
７に出力される。修整空気発生ユニット３の上記動作は
０２センサ７により貯蔵庫２内が○、≦４％（０２濃度
上限値）になるまで続けられる（ステップＳ４）。しば
らくして、貯蔵庫２内の酸素濃度か０２≦４％になると
取出用弁４３を閉弁して修整空気発生ユニット３からの
窒素ガス供給を停止しくステップＳ５）、続いて修整空
気発生ユニット３を停止させる（ステップ３６）。続い
て、コンプレッサ１７及びドライヤ１８を停止する（ス
テップＳ７）。

貯蔵庫２に青果物等の生鮮食品を貯蔵すると、生鮮食品
の呼吸作用により時間がたつにつれて貯蔵庫２内の酸素
濃度は低下し、逆に二酸化炭素は増加する。そのため、
ステップＳ８では貯蔵庫２内の気体濃度割合が上記呼吸
作用により０．≦２％（０２濃度下限値）又はＣＯｚ≧
５％（Ｃ○２濃度上限値）になったか否かを監視する。

生鮮食品の鮮度を長時間保持できる０、濃度。

ＣＯ２濃度は食品の種類によって異なるか、ある範囲で
最適値がある。ところが、密閉された貯蔵庫２をそのま
まの状態にしておくと上記呼吸作用により０．濃度が下
限値２％近くまで低下してしまい、このままでは０．濃
度が低くなりすぎて食品の鮮度が低下することになる。

そこで、ステ：ンブＳ８において、０２≦２％又は６０
２２５％になると、空気供給ユニット４のコンプレッサ
１７及びドライヤ１８を起動させる（ステップＳ９）。

そして、空気供給用弁１４を開弁じて貯蔵庫２内に空気
供給ユニット４からの圧縮空気か供給される。この処理
は貯蔵庫２内の気体濃度割合か０□≧４％（上限値）に
なるまで続けられる（ステップＳＩＯ，５ｌｌ）。

尚、ステップＳｌｌでは、大気中の空気か除湿されて貯
蔵庫２に導入されることになる。空気中にはおよそ酸素
が２１％、二酸化炭素か０．０３％。

窒素が残りの大部分をしめる。従って、貯蔵庫２内に大
気中の空気を供給することにより、貯蔵庫２内のＯ６濃
度割合を短時間に増加することかできる。このように、
０２濃度の高い空気を貯蔵庫２へ供給するのは、貯蔵物
の呼吸作用によりＣＯ２濃度が高くなっている貯蔵庫２
内の気体をできるだけ外部に排出しないようにするため
である。

そして、ステップＳＩＯにおいて、○、≧４％となった
とき、空気供給用弁１４か閉弁して空気供給か停止する
（ステップ５１２）。

次に、ステップＳ１３において貯蔵庫２内のＣＯ２濃度
割合が６０２５３％（下限値）でなければ、再び修整空
気発生ユニット３が運転開始される（ステップ５１４）
。ステップＳ１５では取出用弁４３が開弁してｏ２セン
サ４４により窒素タンク３３からの修整空気中の０．濃
度割合が検出される。ＰＳＡ方式の修整空気発生ユニッ
ト３では停止中に修整空気タンク３３のＮ２濃度が低下
して、運転開始当初は０２濃度が高い。

そのため、ステップＳ１５で０２≧４％（上限値）が検
出されるまで、修整空気発生ユニット３においては修整
空気発生サイクルが何回か繰返される。この間三方電磁
弁１３は消磁されており、修整空気タンク３３の気体は
三方電磁弁１３を介して大気中に排出される。これによ
り、修整空気タンク３３からの気体の窒素濃度割合が高
まり０２≧４％になると、三方電磁弁１３が励磁され、
窒素タンク３３からの修整空気（低濃度の０□ガス、本
実施例では○、濃度４％を含むＮ、ガス）が貯蔵庫２に
供給される（ステップ５１６）。

ステップＳ１６の修整空気供給は貯蔵庫２内の二酸化炭
素がＣＯ，≦３％になるまで続けられ、０２濃度を４％
に維持しなからＣＯ１濃度が下げられる（ステップ５１
７）。

ステップＳ１７において、貯蔵庫２内は修整空気（本実
施例では４％の０２を含むＮ２ガス）が供給されて、相
対的にＣＯ，濃度か低下する。そして貯蔵庫２内が００
１５３％になると、取出し用弁４３を閉弁させて貯蔵庫
２への修整空気供給を停止させる（ステップ３１８）。

続いて、修整空気発生ユニット３を停止させる（ステッ
プ５１９）。

さらに、コンプレッサ１７．ドライヤ１８を停止させ（
ステップ５２０）た後、ステップＳ８の前に戻る。よっ
て、この後もステップ３８〜Ｓ２０の処理を繰り返す。

又、ステップＳ１３においてｃｏ、≦３％（下限値）に
なるとステップＳ２０に移りコンプレッサ１７．ドライ
ヤ１８を停止させ、その後ステップＳ８に戻りステップ
８８〜Ｓ２０の処理か繰り返される。

従って、貯蔵物の呼吸作用により０□濃度が下限値２％
より低下したとき、あるいはＣＯ２濃度か上限値５％を
越えると、前述の如く空気（０２約２１％）か貯蔵庫２
内に供給され、そしてＣｏ２濃度が３％未満でないとき
修整空気（低濃度の０２ガスを含むＮ２ガス）を貯蔵庫
２へ供給する。よって、貯蔵庫２内の気体は上記ステッ
プ８８〜Ｓ２０の処理が繰返えされることにより、常に
濃度設定スイッチ４９．５０で設定された所定濃度割合
（２％≦０．≦４％、３％≦ｃｏ、≦５％）に保持され
る。そのため、貯蔵庫２内では貯蔵物である食品の長期
保存か安定的に行なわれる。

又、本実施例によれば、各気体毎のボンベを用意する必
要かないので、ボンベの気体残量チエツクあるいは使用
済みボンベの交換等の面倒な作業か不要である。特に大
型の貯蔵庫の場合、多数のボンベを設置するためのスペ
ース及びそれらの管理か全くいらなくなるのでこの点か
らも本発明の装置は有利である。

さらに、本実施例ではＣＯ７濃度を制御するのに従来の
ようにプロパンガスを燃焼させたり、ＣＯ７吸収剤等を
使用せずに済み、濃度の制御か容易てあり、プロパンガ
スの管理、ＣＯ，吸収剤の補給等の面倒な作業が不要で
あり、火災の危険性もない。

尚、上記実施例では貯蔵庫２内の気体濃度割合を２％≦
０２≦４％、３％≦Ｃ○２≦５％に設定したが、これに
限らず、貯蔵庫２内に貯蔵される青果物の種類あるいは
量に応じて適宜変更される。

発明の効果上述の如く、本発明になる貯蔵装置は、貯蔵物の呼吸作
用により貯蔵庫内の酸素濃度が設定値より低くなると大
気中の空気を供給して短時間で貯蔵庫内のＯ１濃度を高
めることができ、又、ＣＯを濃度が設定値を越えてしま
ったときは修整空気発生ユニットで生成された低酸素濃
度の窒素ガスを供給して酸素を減少させることなく二酸
化炭素濃度を低下させることができる。従って、青果物
等の貯蔵物が長期間保存できるよう貯蔵庫内の気体濃度
割合が予め設定された濃度割合を安定的に保つように自
動的に調整することができ、しかも高酸素濃度の空気と
低酸素濃度の空気（修整空気）を併用するため気体濃度
の制御を容易に行なうことができる。

さらに、従来のように酸素のボンベが不要であり、残量
チエツク、ボンベ交換等の面倒な作業をせずに済む。又
大室の貯蔵庫の場合多数のボンベが必要となるが、本発
明ではこれらが不要であるので、多数のボンベの設置ス
ペースを確保せずに済むとともに、面倒なボンベの管理
も不要となる。

又、ＣＯｌを生成するため従来のようにプロパンガスを
燃焼させたり、ＣＯ３吸着剤を使用せずに済み、プロパ
ンガスボンベの管理あるいはＣＯを吸着剤の補給作業を
不要にでき、さらに火災の危険性もない等の特長を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる貯蔵装置の一実施例の概略構成図
、第２図はプログラマブルコントローラが実行する処理
を説明するためのフローチャートである。ｌ・・・貯蔵装置、２・・・貯蔵庫、３・・・修整空気
発生ユニット、４・・・空気供給ユニット、５・・・気
体濃度検出ユニット、６・・・プログラマブルコントロ
ール、７・・・０！センサ、８・・・Ｃ０２センサ、１
３・・・三方電磁弁、１４・・・空気供給用弁、１７・
・・コンプレッサ、１８・・・ドライヤ、２１・・・第
１の吸着槽、２２・・・第２の吸着槽、４３・・・取出
用弁、４４・・・０！センサ、４５．４６・・・０．濃
度計、４７・・・ＣＯを濃度計、４８・・・スタートス
イッチ、４９・・・Ｏ７濃度設定スイッチ、５０・・・
Ｃ０２濃度設定スイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】貯蔵物の鮮度を維持するため酸素と二酸化炭素が所定濃
度割合に保持される貯蔵庫と、前記貯蔵庫内の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と
、前記貯蔵庫内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃
度検出手段と、前記貯蔵庫に空気を供給する空気供給手段と、低酸素濃
度の空気を修整空気として生成する修整空気発生ユニッ
トと、前記酸素濃度検出手段及び二酸化炭素濃度検出手段から
の検出信号に基づき、前記空気供給手段及び修整空気発
生ユニットを作動させ前記貯蔵庫内の酸素濃度及び二酸
化炭素濃度が所定の設定値を保つように大気中の空気又
は前記修整空気を貯蔵庫内に供給する濃度制御手段と、よりなることを特徴とする貯蔵装置。