JP5974319B2

JP5974319B2 - 冷蔵庫

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Publication number: JP5974319B2
Application number: JP2012197237A
Authority: JP
Inventors: 宏格笹木; 及川　巧; 巧及川; 英司品川
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: JP2014052140A

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関するものである。

従来より、ＣＡ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）貯蔵方法には、高分子電解質膜を用いてＣＡ貯蔵室の酸素を減少させる高分子電解質方法がある。

この高分子電解質膜方法は、アノード層で水を電気分解して水素イオンを作り、その水素イオンが高分子電解質膜内を移動してカソード層に到達し、減酸素室内の酸素と反応して水を生成することで、酸素を消費する。

特開平９−１９６２１号公報

しかし、この高分子電解質膜方法においては、アノード層、高分子電解質膜、カソード層において化学変化をするときに、熱が発生する。そのため、この熱により、アノード層に水を供給する給水体が熱劣化するという問題点があった。

そこで、本発明の実施形態は、上記問題点に鑑み、高分子電解質膜方法を用いた減酸素装置に用いられる給水体が熱劣化しない冷蔵庫を提供することを目的とする。

本実施形態は、減酸素室と、前記減酸素室の酸素を減少させる減酸素装置とを有する冷蔵庫において、前記減酸素装置は、高分子電解質膜と、前記高分子電解質膜の一方の側に設けられたアノード層と、前記高分子電解質膜の他方の側に設けられ、前記減酸素室へ通じるカソード層と、前記アノード層に通電するプラス側の集電体と、前記カソード層に通電するマイナス側の集電体と、前記アノード層側に設けられた給水体と、を有し、前記給水体は、前記減酸素装置の稼働時の温度では熱劣化しない合成樹脂から形成されている、冷蔵庫である。

実施形態１の冷蔵庫の縦断面図である。減酸素装置の拡大縦断面図である。減酸素ユニットの分解斜視図である。Ｒエバと減酸素装置の位置を示す正面図である。減酸素装置の正面図である。減酸素装置の背面図である。減酸素装置の縦断面図である。冷蔵室下部と野菜室の縦断面図であって、野菜室の扉を閉めた状態である。同じく野菜室の扉を引き出した状態である。同じく野菜室の扉及び減酸素容器を引き出した状態である。冷蔵庫の冷凍サイクルである。冷蔵庫のブロック図である。実施形態２の冷蔵庫の一部縦断面図である。

以下、一実施形態の冷蔵庫１０について図面に基づいて説明する。本実施形態の冷蔵庫１０は減酸素室１００を有し、減酸素室１００は減酸素装置１０２を有している。

実施形態１

実施形態１の冷蔵庫１０について図１〜図１２に基づいて説明する。

（１）冷蔵庫１０の構造
冷蔵庫１０の構造について図１に基づいて説明する。図１は、冷蔵庫１０の全体の縦断面図である。

冷蔵庫１０のキャビネット１２は断熱箱体であって、内箱と外箱とより形成され、その間に断熱材が充填されている。このキャビネット１２内部は、上から順番に冷蔵室１４、野菜室１６、小型冷凍室１８及び冷凍室２０を有し、小型冷凍室１８の横には不図示の製氷室が設けられている。野菜室１６と小型冷凍室１８及び製氷室の間には断熱仕切体３６が設けられている。冷蔵室１４と野菜室１６とは水平な仕切体３８によって仕切られている。冷蔵室１４の前面には、観音開き式の扉１４ａが設けられ、野菜室１６、小型冷凍室１８、冷凍室２０及び製氷室にはそれぞれ引出し式の扉１６ａ，１８ａ，２０ａが設けられている。

キャビネット１２の背面底部には、機械室２２が設けられ、冷凍サイクルを構成する圧縮機２４などが載置されている。この機械室２２背面上部には、制御板２６が設けられている。

冷蔵室１４の背面下部から野菜室１６の背面において、冷蔵用蒸発器（以下、「Ｒエバ」という）２８が設けられ、その下方には冷蔵用送風機（以下、「Ｒファン」という）３０が設けられている。小型冷凍室１８の背面から冷凍室２０の背面にかけて冷凍用蒸発器（以下、「Ｆエバ」という）３２が設けられ、その上方には冷凍用送風機（以下、「Ｆファン」という）３４が設けられている。Ｒエバ２８で冷却された冷気は、Ｒファン３０によって冷蔵室１４及び野菜室１６に送風される。Ｆエバ３２で冷却された冷気は、Ｆファン３４によって小型冷凍室１８、製氷室、冷凍室２０に送風される。

図４に示すように、Ｒエバ２８の下方には、ドレインバン５４が設けられ、除霜運転中に不図示の除霜ヒータによってＲエバ２８が加熱され、溶けた霜からなる除霜水は、ドレインバン５４に集まる。

冷蔵室１４の背面には、冷蔵室１４の庫内温度を検出する冷蔵室用センサ（以下、「Ｒセンサ」という）が設けられ、冷凍室２０の背面には、冷凍室２０の庫内温度を検出する冷凍用センサ（以下、「Ｆセンサ」という）３５が設けられている。

（２）冷蔵室１４と野菜室１６
次に、冷蔵室１４と野菜室１６の構造について説明する。

図１に示すように、冷蔵室１４には、複数の棚４０が設けられ、下部には引出し式のチルド容器４２を有するチルド室４４が設けられている。このチルド室４４は低温室であって、肉や魚を収納する。冷蔵室１４の扉１４ａの背面には複数のドアポケット４６が設けられている。

図８〜図１０に示すように、野菜室１６には、引出し式の野菜容器４８が設けられ、野菜室１６の扉１６ａの背面から後方に突出した左右一対の移動レール５０，５０に支持され、左右一対の移動レール５０，５０は、野菜室１６の右内壁と左内壁にそれぞれ設けられた固定レール５２，５２上を水平方向に移動する。

野菜室１６の天井部に当たる仕切体３８の後部には、減酸素室１００が設けられている。この減酸素室１００の後下部には、減酸素装置１０２が設けられている。この減酸素室１００と減酸素装置１０２については後から詳しく説明する。

（３）減酸素室１００
次に、減酸素室１００の構造について図１、図８〜図１０に基づいて説明する。

図１に示すように、減酸素室１００は、仕切体３８に吊り下げられた状態の容器収納部１０４、この容器収納部１０４から前方に引出し可能な減酸素容器１０６、減酸素装置１０２を有する。

図８〜図１０に示すように、容器収納部１０４は仕切体３８に吊り下げられているので、容器収納部１０４の天井面は仕切体３８によって構成され、前面は開口し、背面、両側面、底面を有してる。

図８〜図１０に示すように、減酸素容器１０６は、開口した容器収納部１０４の前面から引出し可能であり、減酸素容器１０６の前面が扉１０８を兼ねている。この扉１０８の背面の四周には、額縁状のガスケット１１０が設けられ、減酸素容器１０６を容器収納部１０４に収納したときに減酸素室１００を密閉状態にする。

図８〜図１０に示すように、ＣＯ_２センサ１７０が、容器収納部１０４の背面前側に設けられている。このＣＯ_２センサ１７０は、減酸素室１００に野菜などの食品５８が収納され、その野菜が呼吸を行なってＣＯ_２を排出すると、その排出したＣＯ_２を検出して信号を出力する。これにより、減酸素室１００内部に食品５８が収納されたことを検出できる。

図８〜図１０に示すように、容器収納部１０４の背面後側には、通気孔１１２が開口し、この通気孔１１２の位置に減酸素装置１０２が取り付けられている。

（４）減酸素装置１０２
次に、減酸素装置１０２の構造について図２〜図７に基づいて説明する。

高分子電解質膜方法を利用した減酸素装置１０２は、断熱性を有する箱型のケース１１４の内部に、減酸素ユニット１１５が収納されている。

（４−１）減酸素ユニット１１５
まず、減酸素ユニット１１５について、図２及び図３に基づいて説明する。図２は、減酸素装置１０２の縦断面図であり、図３は減酸素ユニット１１５の分解斜視図である。なお、図２及び図３において、各部材の厚みは薄いものであるが、説明を判り易くするために、その厚みを拡大して記載している。

高分子電解質膜（以下、単に「電解質膜」という）１１６が縦方向に設けられ、電解質膜１１６の後部にはアノード層１１８が設けられ、電解質膜１１６の前部にはカソード層１２０が設けられている。電解質膜１１６は、ナフィオンで形成されている。「ナフィオン」は、スルホ化されたテトラフルオロエチレンをもとにしたフッ素樹脂の共重合体であって、イオン電導性を持つポリマーである。そして、ナフィオンは陰イオンや電子は移動せず、陽イオンだけ移動する。カソード層１２０は、カーボン触媒とカーボンペーパーを積層したものである。また、アノード層１１８とカソード層１２０には白金の触媒がそれぞれ担持されている。電解質膜１１６、アノード層１１８及びカソード層１２０がホットプレスなどを用いて一体に接合されている。アノード層１１８の後方にはプラス側の集電体１２２が設けられ、カソード層１２０の前方にはマイナス側の集電体１２４が設けられている。両集電体１２２，１２４は、表面に白金メッキを行なったメッシュ状のチタン膜であり、集電体１２２はアノード層１１８にプラス通電を行い、集電体１２４はカソード層１２０にマイナス通電を行う。両集電体１２２，１２４は電線１５８，１６０から通電される。また、両集電体１２２，１２４が接触しないようにするために、絶縁体１２５が両集電体１２２，１２４の間に設けられている。この絶縁体１２５は額縁状であって、電解質膜１１６とアノード層１１８とカソード層１２０がその内部に収納されている。

プラス側の集電体１２２の後方には、撥水層１２６が設けられている。この撥水層１２６は、額縁状のガスケット１２６内部に設けられている。また、マイナス側の集電体１２４の前方にも撥水層１３０が設けられ、この撥水層１３０も額縁状のガスケット１３１内部に設けられている。撥水層１２６，１３０としては、高分子フィルムを用いる。多くの高分子フィルムは撥水性であるが、水蒸気を透過させる必要があるため、材料によっては厚さの調整が必要であり、水を透過せずに水蒸気を透過させる性質としては、ＰＴＥフィルムや撥水性の樹脂を用いた不織布などが好ましい。

撥水層１２６の後方には、シート状の給水体１２８が配されている。給水体１２８は不織布であり、合成樹脂繊維より形成されている。この合成樹脂繊維の材質としては、例えば、減酸素装置１０２の稼働時の温度では、熱劣化しないポリプロピレンを用いる。これについては後から詳しく説明する。

上記のようにして順番に積層した部材を、前後一対の固定部材１３２と固定部材１３４によって挟持して固定する。アノード側に配される後方の固定部材１３２は直方体形状を成し、下部に断面長方形の通気口１３６を有する。この通気口１３６は、図２に示すように、前後方向に貫通している。一方、カソード層側に取り付ける前方の固定部材１３４も直方体形状を成し、中央部に開口部１３８を有する。この開口部１３８は、縦方向の貫通したスリット状の孔が複数並んだ短冊状を成している。この開口部１３８が、容器収納部１０４の通気孔１１２の位置に対応する。

以上の部材により、減酸素ユニット１１５が構成されている。固定部材１３２と固定部材１３４とは、不図示の数本のネジによって固定されている。そして、固定部材１３２と固定部材１３４は、挟んだ各部材の反りかえりを防止するため、剛性が必要な例えばＡＢＳ樹脂によって形成されている。

また、減酸素ユニット１１５において、図２に示すように、撥水層１３０を有したガスケット１３１とマイナス側の集電体１２４とカソード層１２０の側面が、樹脂によってシールされパッキングされている。

固定部材１３２と固定部材１３４の前後方向の厚さは例えば１０ｍｍであり、給水体１２８の厚みは例えば０．２ｍｍ、撥水層１２６と撥水層１３０の厚みは例えば０．２ｍｍ、ガスケット１２７とガスケット１３１の厚みはそれぞれ例えば０．２ｍｍ、アノード層１１８の厚みは例えば０．２５ｍｍ、電解質膜１１６の厚みが例えば０．２ｍｍ、カソード層１２０の厚みが例えば０．２５ｍｍ、絶縁体１２６の厚みが例えば０．７ｍｍ、集電体１２２と集電体１２４の厚みはそれぞれ例えば０．５ｍｍである。

（４−２）ケース１１４
上記で説明した減酸素ユニット１１５が、箱型のケース１１４内部に収納されている。このケース１１４について図４〜図７に基づいて説明する。

ケース１１４は、断熱性部材によって形成され。例えば厚さとしては５ｍｍである。ケース１１４は、減酸素ユニット１１５を収納するためのユニット収納部１４０と、ユニット収納部１４０の側方に設けられた水通過部１４２とより構成されている。筒型の水通過部１４２は、その内部にイオン交換樹脂よりなる浄水部１４４が設けられている。図４に示すように、Ｒエバ２８で除霜された除霜水がドレンパン５４に集められ、排水口５５から排水ホース５６を経て、ポンプ１４６によってホース１５２から水通過部１４２の上面に供給される。図７に示すように、イオン交換樹脂の浄水部１４４で浄水された水は、水通過部１４２の底面からユニット収納部１４０の下部に流れ込む。ユニット収納部１４０の下部は、中央部ほど下方に傾斜した水保持部１４８を有し、この水保持部１４８に浄水部１４４から流れ出た水が溜まる。

ケース１１４の背面には、図６に示すように、減酸素ユニット１１５によって発生した酸素を拡散させる拡散口１５０と、水保持部１４８から溢れ出た水を外に流すためのパイプ１５２が接続されている。このパイプ１５２からの水は、例えば蒸発皿などに排水される。

水保持部１４８に溜まった水には、減酸素ユニット１１５から垂れ下がった給水体１２８が浸されている。

減酸素ユニット１１５の固定部材１３４は容器収納部１０４の背面に固定され、ケース１１４も容器収納部１０４に固定されている。

（５）冷凍サイクル
次に、冷凍サイクルの構造について、図１１に基づいて説明する。

冷凍サイクルは、圧縮機２４の吐出側から順番に凝縮器６０、三方弁６２が接続されている。三方弁６２の一方の出口には冷蔵用キャピラリーチューブ６４とＲエバ２８が接続されている。三方弁６２の他方の出口には冷凍用キャピラリーチューブ６６とＦエバ３２が接続されている。その後に冷媒流路は一つになりサクションパイプ６８を経て圧縮機２４の吸入側に至る。冷媒は圧縮機２４で圧縮されて、高温高圧の気体状の冷媒に変化し、凝縮器６０で放熱しながら液体状となる。液体状の冷媒は、三方弁６２によって冷蔵用キャピラリーチューブ６４又は冷凍用キャピラリーチューブ６６に送られ、ここで気化し易いように減圧され、その後にＲエバ２８又はＦエバ３２で気化し、周囲から熱を奪うことにより冷気が発生する。

（６）冷蔵庫１０の電気的構成
次に、冷蔵庫１０の電気的構成について、図１２のブロック図に基づいて説明する。

制御板２６には、マイクロコンピュータよりなる制御部７０が設けられている。この制御部７０には、圧縮機２４、三方弁６２、Ｒファン３０、Ｆファン３４、減酸素装置１０２、ポンプ１０３、Ｒセンサ３１、Ｆセンサ３５及びＣＯ_２センサ１７０が接続されている。

この制御部７０は、圧縮機２４のインバータモータと三方弁６２を用いて上記で説明した冷凍サイクルを制御し、冷蔵室１４を２℃〜４℃、野菜室を５℃〜７℃及びチルド室４４を０℃〜１℃に制御し、小型冷凍室１８、製氷室、冷凍室２０を−２０℃〜−２５℃に制御する。

（７）減酸素装置１０２の動作状態
減酸素装置１０２の動作状態について図２〜図１０に基づいて説明する。

まず、図８に示すように、野菜室１６を冷却する場合には、野菜室１６の扉１６ａが閉じられ、減酸素室１００に関しては、減酸素容器１０６が容器収納部１０４に収納されている。減酸素容器１０６が容器収納部１０４に収納されていると、ガスケット１１０によって減酸素室１００内部は密閉空間となる。

次に、図７に示すように、ポンプ１４６が、Ｒエバ２８で発生した除霜水をホース５６、ホース１５４を介して水通過部１４２の上部に供給する。供給された水は、水通過部１４２内部の浄水部１４４を通って水通過部１４２の底部から流れ出て水保持部１４８に溜まる。水保持部１４８の水に浸けられている給水体１２８が、溜まった水を吸い上げる。

次に、図８に示すように、減酸素室１００に食品５８を収納すると、食品５８が呼吸を行なってＣＯ_２を排出する。すると、ＣＯ_２センサ１７０がそのＣＯ_２を検出し、制御部７０が、集電体１２２，１２４に対し通電を開始するか、又は、通電している電流値を大きくする。さらに、この減酸素室１００の庫内温度が、チルド室４４の庫内温度１℃より高くなっている。すなわち、減酸素室１００は、野菜室１６内部に設けられているため、野菜室１６の庫内温度と同じになり、例えば５℃〜７℃になる。これにより収納した野菜などの食品５８は、庫内温度が低過ぎることによる低温障害を防止できる。

次に、図２、図３に示すように、減酸素容器１０６の空気が、減酸素室１００の通気口１１２、固定部材１３４の開口部１３８を経て供給され、集電体１２２，１２４が通電されているので、流入した空気から減酸素が行われ、減酸素室１００がＣＡ貯蔵室となる。アノード層１１８とカソード層１２０では次のような反応が行なわれる。

アノード層・・・２Ｈ_２Ｏ→Ｏ_２＋Ｈ^＋＋４ｅ⁻

カソード層・・・Ｏ_２＋Ｈ^＋＋４ｅ⁻→２Ｈ_２Ｏ

この反応式を説明すると、給水体１２８から撥水層１２６を通過した水蒸気をアノード層１１８で電気分解して水素イオンを作り、その水素イオンが電解質膜１１６内を移動してカソード層１２０に到達し、減酸素室１００内部の酸素と反応して水を生成し、酸素を消費する。これにより、減酸素容器１０６内部において減酸素が行われ、食品５８をＣＡ貯蔵できる。

次に、図２、図６、図７に示すように、減酸素ユニット１１５のアノード層１１８で発生した酸素が、まず固定部材１３２の通気口１３６を通過し、その後に拡散口１５０から拡散される。

ここで、撥水層１２６は、給水体１２８からアノード層１１８に移動する水の移動量を抑制して移動させず、気体状の水蒸気のみ透過させる。これにより、アノード層１１８への液体の水の浸入を防ぎ、フラッディング現象を防止できる。

また、カソード層１２０の前方にも撥水層１３０を設けることにより、減酸素室１００を減酸素した場合にカソード層１２０に水が発生するが、この水は化学反応によって作られた純水である。この生成された水はカソード層１２０に溜まり、アノード層１１８よりも水が多くなるので、この水は電解質膜１１６を通ってアノード層１１８へ戻る現象が起こる。そのため、純水をアノード層１１８側へ供給でき、給水体１２８への供給量を減少させることができる。

また、給水体１２８を形成する不織布は、上記したように加水分解の起こさないポリプロピレンにより形成されている。このポリプロピレンの融点は、減酸素装置１０２の稼働時の温度以上である。ここで、減酸素装置１０２の稼働時の温度とは、例えば、電解質膜１１６を構成するガラス転移温度以下を意味する。電解質膜１１６を、上記したようにナフィオンで形成した場合には、ナフィオンのガラス転移温度は９０℃であり、給水体１２８を構成するポリプロピレンの融点は１７０℃であり９０℃以上である。このように、給水体１２８の融点が減酸素装置１０２の稼働時の温度以上であるため、減酸素装置１０２を稼働させても給水体１２８が熱劣化を起こすことがない。さらに、給水体１２８を形成する不織付には、加水分解を起こすポリエステルなどの合成樹脂であっても、減酸素装置１０２の稼働時の温度以上のガラス転移温度を持つ合成樹脂であれば使用が可能である。

また、アノード層１１８と給水体１２８との間に撥水層１２６を設けることにより、アノード層１１８と給水体１２８を離間させ、給水体１２８からアノード層１１８に対し水蒸気で水分を供給している。

なお、制御部７０は、減酸素装置１０２による酸素濃度を下げる場合に１０％以下にしないように制御している。これは、野菜などの食品５８の保存には１０％の酸素濃度でも充分な効果があり、１０％以下にするには大きな電力消費が必要であり、また、減酸素された空気をユーザが万が一呼吸してしまった場合に人体への影響が好ましくないからである。

次に、図９に示すように、野菜室１６の扉１６ａを前方に引き出すと、野菜容器４８も前方に移動する。しかし、減酸素室１００の減酸素容器１０６は、容器収納部１０４に収納された状態であるため、減酸素状態を維持する。

次に、図１０に示すように、減酸素室１００の減酸素容器１０６を前方に引き出すと、減酸素状態が解除され、減酸素容器１０６に収納されている食品５８を取り出すことができる。

（８）効果
本実施形態によれば、給水体１２８を構成する合成樹脂繊維のガラス転移温度が、減酸素装置１０２の稼働時の温度以上であるため、減酸素装置１０２を稼働しても、その熱によって給水体１２８が熱劣化を起こすことがなく耐久性を有する。

また、アノード層１１８と給水体１２８との間に撥水層１２６を設けることにより、アノード層１１８と給水体１２８を離間させ、給水体１２８からアノード層１１８に対し水蒸気で水分を供給している。これによって、給水体１２８にアノード層１１８の熱が伝わることなく、給水体１２８の温度上昇を防ぎ、熱劣化を防止できる。また、給水体１２８に給水されている水が水蒸気になる場合に、給水体１２８の熱を奪って給水体１２８が冷めるため、給水体１２８に対する熱劣化をより防止できる。

また、断熱性を有するケース１１４に減酸素ユニット１１５が囲まれているため、ケース１１４内部は給水体１２８のガラス転移温度以下ではあるが暖かく、給水体１２８で吸い上げられた水が蒸発し易く、安定的な水素イオンの供給が可能となる。

また、水通過部１４２内部にイオン交換樹脂の浄水部１４４を設けているので、給水体１２８に供給する水は、除霜水の水質による影響を取り除くことができ、減酸素装置１０２の劣化を防止できる。すなわち、除霜水は、Ｒエバ２８に付着した霜であり、またドレインバン５４に集められているため、除霜水には金属イオンが含まれている。そのため、給水体１２８を構成する合成樹脂繊維の加水分解を助長する可能性があるため、この浄水部１４４を設けることにより、除霜水の水質による影響を取り除くことができる。また、除霜水を減酸素装置１０２に供給することで、機械室２２に設けられている蒸発皿に導かれて熱で水蒸気になり、放出される量を低減できる。また、Ｒエバ２８から発生した除霜水を用いているため、ユーザが一定の周期で給水体１２８に水を入れることが不要であり、ユーザが水を入れ忘れたりして、減酸素装置１０２の劣化を促進させることがない。

また、減酸素装置１０２のケース１１４が断熱性を有するため、減酸素ユニット１１５で電気分解が行なわれ、それによって発生した熱が、野菜室１６に伝わることがない。そのため、野菜室１６の庫内温度を上げることがない。

また、減酸素装置１０２がケース１１４を有しているため、減酸素ユニット１１５に直接冷気が当たることがなく、ケース１１４内部の温度を保持できる。

また、拡散口１５０はケース１１４の背面下部に設けられているため、電気反応により発生した熱はユニット収納部１４０の上部に溜まり、下部にある拡散口１５０から熱が外に伝わることがない。また、酸素は分子量３２の分子であり、空気よりも重く下方向に拡散することが予測されるため、通気口１３６と拡散口１５０を減酸素装置１０２の下部に設けることが効率的となる。

また、ケース１１４内部に水保持部１４８を有しているため、水を溜めるための特別な部品やスペースが不要である。

また、カソード層１２０の側面が樹脂１５６によって密閉されているため、減酸素容器１０６における空気を通気口１１２、開口部１３８を経て供給され、その空気の中から酸素のみを水に変換できる。

また、固定部材１３２と固定部材１３４によって電解質膜１１６、アノード層１１８、カソード層１２０、集電体１２２，１２４、撥水層１２６，１３０を挟持しているため、これら部材を一体に固定できる。各部材は薄い層であるが、両側から固定部材１３２，１３４によって挟持しているため、反りかえりが起こることがなく各部材の均一な接触を確保できる。特に、固定部材１３２と固定部材１３４とは、各部材に当たる部分の剛性が強く、各部材の反りかえりの防止ができる。そのため、接触面積を均一に確保できる。

また、カソード層１２０側の固定部材１３４の開口部１３８は短冊状であるため、カソード層１２４を押圧する強度はそのまま保持でき、かつ、酸素が通過する開口面積を確保できる。

また、減酸素室１００の庫内温度が、チルド室４４の庫内温度以上になるように、減酸素室１００は野菜室１６内部に設けられている。そのため、その庫内温度は５℃〜７℃になり、減酸素室１００に収納された野菜などの食品５８が低温障害をを起こすことがない。一方、チルド室４４は、通常１℃程度に庫内温度が制御され、肉や魚を冷凍せずに長期保存できる。

また、減酸素室１００に食品５８を収納すると、食品５８が呼吸を行なってＣＯ_２を排出するので、ＣＯ_２センサ１７０がそのＣＯ_２を検出し、制御部７０が、集電体１２２，１２４に対し通電を開始するか、又は、通電している電流値を大きくする。これにより食品５８を収納するまでは節電できる。

また、撥水層１２６を設けることにより、給水体１２８からアノード層１１８への水の浸入を防ぎ、水蒸気のみ透過させることができるため、フラッディング現象を防止できる。

また、撥水層１２６として高分子フィルムを用いているため、供給する水にミネラルなどの不純物が有ったとしても遮断し、電解質膜１１６を劣化させる現象も防止できる。さらに、高分子フィルムであると、撥水性能に劣化が無く長寿命を得ることができる。

また、撥水層１３０を設けることにより、カソード層１２０で発生した水がアノード層１１８に流れ、純水をアノード層１１８へ供給することができ、給水体１２８からの供給量を減少させることができる。さらに、カソード層１２０で発生した水が減酸素室１００内に戻ることがないため、減酸素室１００内部で冷却されて結露して、食品５８の腐食を促進することを防止できる。

また、減酸素室１００が野菜室１６内部に固定され、この固定された減酸素室１００の背面に減酸素装置１０２が固定されている。そのため、野菜室１６の扉１６ａが開いても減酸素室１００は固定されたままである。そして、減酸素保存された食品５８を取り出すときには扉１０８を開放することによって減酸素容器１０６内の食品５８を取り出すことができる。このような構造にすることによって、減酸素装置１０２の集電体１２２，１２４に接続する電気配線、ホース１５２，１５４を移動させる必要がなく、また、減酸素装置１０２と減酸素室１００の気密シール構造を簡素化でき、設計の自由度が増す。

実施形態２

次に、実施形態２の冷蔵庫１０について図１３に基づいて説明する。

本実施形態の冷蔵庫１０は、図１３に示すように、仕切体３８の下方に野菜室冷却空間２０１を設け、この野菜室冷却空間の後方から、Ｒファン３０に冷気を送る冷却ダクト２０２を設ける。これによって、野菜室１６は、冷気が直接当たる直接冷却でなく、間接冷却が行なわれる。また、減酸素室１００は、この野菜室冷却空間２０１の下方に吊り下げ、減酸素室１００の背面に実施形態１と同様に減酸素装置１０２を取り付ける。

これによって、減酸素装置１０２に冷気が直接当たることがなく、冷却による減酸素効率が低下するのを防止できる。

変更例

上記実施形態の変更例について説明する。

（１）変更例１
上記実施形態における給水体１２８を形成する合成樹脂繊維（ポリプロピレン）は、水をやや吸い上げ難いため、その表面に親水処理を施し、親水性を向上させることにより給水体１２８による吸水性能を上げてもよい。

（２）変更例２
上記実施形態では、アノード層１１８と給水体１２８との間に撥水層１２６を設け、アノード層１１８に直接水を供給するのでなく、水蒸気を供給していた。

これに代えて、アノード層１１８に給水体１２８を接触させて、液体状の水をアノード層１１８に供給してもよい。

（３）変更例３
上記実施形態１では、減酸素装置１０２のケース１１４を断熱性にしたが、これに加えてこの減酸素装置１０２をさらに断熱箱体に収納してもよい。これによって、より減酸素装置１０２に冷気が当たり、減酸素効率が落ちるのを防止できる。

（４）変更例４
また、給水体１２８の耐久性を得るために、減酸素装置１０２の稼働時の温度を下げた場合には、ガラス転移温度が低い合成樹脂繊維を用いることもできる。例えば、減酸素装置１０２の稼働時の温度が５０℃〜６０℃まで下げた場合には、ガラス転移温度が５０℃のポリエステルを使用できる。

（５）その他
本発明のいくつか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されることが可能であり、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。

１０・・・冷蔵庫、１４・・・冷蔵室、１６・・・野菜室、２８・・・Ｒエバ、４４・・・チルド室、４８・・・野菜容器、１００・・・減酸素室、１０２・・・減酸素装置、１１６・・・電解質膜、１１８・・・アノード層、１２０・・・カソード層、１２２・・・集電体、１２４・・・集電体、１２６・・・撥水層、１２８・・・給水体、１３０・・・撥水層、７０・・・制御部、１１４・・・ケース、１１５・・・減酸素ユニット

Claims

減酸素室と、前記減酸素室の酸素を減少させる減酸素装置とを有する冷蔵庫において、
前記減酸素装置は、
高分子電解質膜と、
前記高分子電解質膜の一方の側に設けられたアノード層と、
前記高分子電解質膜の他方の側に設けられ、前記減酸素室へ通じるカソード層と、
前記アノード層に通電するプラス側の集電体と、
前記カソード層に通電するマイナス側の集電体と、
前記アノード層側に設けられた給水体と、
を有し、
前記給水体は、前記減酸素装置の稼働時の温度では熱劣化しない合成樹脂から形成されている、
冷蔵庫。
前記減酸素装置の稼働時の温度が、前記高分子電解質膜のガラス転移温度以下である、
請求項１に記載の冷蔵庫。
前記アノード層と前記給水体とが離間し、前記給水体から前記アノード層へ水蒸気によって給水を行う、
請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
前記給水体の前記合成樹脂は合成樹脂繊維であり、前記合成樹脂繊維には親水処理が施されている、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記給水体には、前記冷蔵庫の蒸発器から除霜された除霜水を前記給水体へ供給する水搬送路が設けられ、
前記水搬送路中にイオン交換樹脂が設けられている、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記減酸素装置は、前記冷蔵庫内の冷気の流路以外に設けられている、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記減酸素装置が、ケースに収納されている、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記ケースは、断熱性を有する、
請求項７に記載の冷蔵庫。