特開 2022-102566 食材保管庫

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022102566

(43)【公開日】2022-07-07

(54)【発明の名称】食材保管庫

(51)【国際特許分類】

   F25D 23/00 20060101AFI20220630BHJP

   A23L 3/3409 20060101ALI20220630BHJP

【ＦＩ】

F25D23/00 302Z

A23L3/3409

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020217376

(22)【出願日】2020-12-25

(71)【出願人】

【識別番号】000194893

【氏名又は名称】ホシザキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】稲田 雅司

(72)【発明者】

【氏名】原 輝道

(72)【発明者】

【氏名】淺野 勝宏

(72)【発明者】

【氏名】上野 俊一

(72)【発明者】

【氏名】土江 秀樹

【テーマコード（参考）】

3L345

4B021

【Ｆターム（参考）】

3L345AA02

3L345AA25

3L345DD42

3L345EE13

3L345EE45

3L345FF04

3L345FF35

3L345GG21

3L345HH12

3L345HH32

3L345HH36

3L345HH42

3L345KK02

3L345KK03

3L345KK04

4B021LT03

4B021MC01

4B021MK13

(57)【要約】

【課題】より低コストに庫内の雰囲気を調整することができる食材保管庫の提供
【解決手段】食材保管庫１は、保管庫本体１０と、雰囲気調整ユニット４０（ガス分離部の一例）と、を備えている。雰囲気調整ユニット４０は、貯蔵室１５（保管庫本体の一例）の内部の気体を取り入れて成分分離に供することと、貯蔵室１５の外部の気体を取り入れて成分分離に供することと、を切り替え可能に構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

食材を保管することができる保管庫本体と、
気体を取り入れて成分分離することで、前記気体に含まれる第１成分の濃度が低減された第１ガスを前記保管庫本体に供給するガス分離部と、
を備え、
前記ガス分離部は、
前記保管庫本体の内部の気体を取り入れて前記成分分離に供することと、
前記保管庫本体の外部の気体を取り入れて前記成分分離に供することと、
を切り替え可能な構成を備えている、食材保管庫。

【請求項2】

前記ガス分離部は、気体を取り入れて少なくとも酸素を分離することができるものであって、前記第１成分は酸素を含み、前記第１ガスは前記気体よりも酸素の濃度が低減された酸素プアガスである、請求項１に記載の食材保管庫。

【請求項3】

前記ガス分離部は、気体を取り入れて少なくともエチレンを分離することができるものであって、前記第１成分はエチレンを含み、前記第１ガスは前記気体よりもエチレンの濃度が低減されたエチレンプアガスである、請求項１または２に記載の食材保管庫。

【請求項4】

前記ガス分離部は、気体を取り入れて少なくとも水分を分離することができるものであって、前記第１成分は水分を含み、前記第１ガスは前記気体よりも水分の濃度が低減されたドライガスである、請求項１～３のいずれか１項に記載の食材保管庫。

【請求項5】

前記ガス分離部は、気体を取り入れて成分分離することで、
前記気体に含まれる第１成分の濃度が低減された第１ガスを前記保管庫本体に供給することと、
前記気体から前記第１ガスを取り除いた残りのガスであって、前記第１成分の濃度が高められた第２ガスを前記保管庫本体に供給することと、
を切り替え可能な構成を備えている、請求項１～４のいずれか１項に記載の食材保管庫。

【請求項6】

前記保管庫本体の内部の圧力を検知する圧力検知部を備え、
前記圧力検知部によって検知される前記保管庫本体の内部の圧力が予め設定されていた下閾値以下となったときに、前記保管庫本体の外部の気体を取り入れて前記成分分離に供し、
前記圧力検知部によって検知される前記保管庫本体の内部の圧力が予め設定されていた上閾値以上となったときに、前記保管庫本体の内部の気体を取り入れて前記成分分離に供する構成を備えている、請求項１～５のいずれか１項に記載の食材保管庫。

【請求項7】

前記ガス分離部は、気体を取り入れて成分分離するときに、
前記気体に含まれる第１成分の濃度が低減された第１ガスの生成量と、
前記気体から前記第１ガスを取り除いた残りのガスであって、前記第１成分の濃度が高められた第２ガスの生成量と、
が等しくなるように前記成分分離を行う構成を備えている、請求項１～６のいずれか１項に記載の食材保管庫。

【請求項8】

前記保管庫本体の内部の気体に除去対象である第３成分が含まれているとき、
前記ガス分離部は、
前記保管庫本体の内部の気体を取り入れて成分分離することで、前記第３成分の濃度が低減された第３ガスを前記保管庫本体に供給するとともに、前記第３成分の濃度の高められた第４ガスを前記保管庫本体から排出することと、
前記保管庫本体の外部の気体であって、前記保管庫本体の内部の前記気体よりも前記第３成分の含有量が低い気体を取り入れて、前記成分分離に供することで、前記第４ガスに対して前記第３成分の濃度が低減されているガスを生成し、前記保管庫本体に供給すること、
を実行する構成を備えている、請求項１～７のいずれか１項に記載の食材保管庫。

【請求項9】

前記ガス分離部は、空気を成分分離することによって、前記空気よりも窒素濃度が高められた窒素リッチガスを生成することができる窒素分離膜を備えている、請求項１～８のいずれか１項に記載の食材保管庫。

【請求項10】

前記保管庫本体は、一の面が開口した箱体と、前記開口を開閉する扉とを備え、
前記箱体および前記扉は、前記扉を閉じた状態において密閉構造を実現するように構成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の食材保管庫。

【請求項11】

前記保管庫本体の内部の空気を冷却することができる冷却装置を備えている、請求項１～１０のいずれか１項に記載の食材保管庫。

【請求項12】

前記保管庫本体との間に隙間をもって配置される内装箱と、
前記保管庫本体と前記内装箱との間の空間の空気を冷却することができる冷却装置と、
を備え、
前記ガス分離部は、前記第１ガスを前記保管庫本体と前記内装箱との間の空間に供給することが可能な構成を備えている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の食材保管庫。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、食材保管庫に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、食材を保管する食材保管庫の一例として、庫内空気の組成を調節する庫内空気調節装置を備えたものが知られている。下記の特許文献１には、例えば、倉庫や輸送コンテナ内の空気の組成を収容される農産物等の貨物の貯蔵に適したものに調節する庫内空気調節装置が開示されている。この庫内空気調節装置は、農産物等の呼吸によって濃度が高められる庫内の二酸化炭素を外部へ排出し、庫内空気の二酸化炭素濃度を低下させる構成を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６６５８８３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記の庫内空気調節装置は、供給用空気を分離する第１分離部と、排出用空気を分離する第２分離部の２つの分離部を備える必要があり、コストがかさむことに加え、設置のためのスペースを要するという課題がある。
本技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、より低コストに庫内の雰囲気を調整することができるを食材保管庫を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

（１）本技術に係る食材保管庫は、食材を保管することができる保管庫本体と、気体を取り入れて成分分離することで、前記気体に含まれる第１成分の濃度が低減された第１ガスを前記保管庫本体に供給するガス分離部と、を備え、前記ガス分離部は、前記保管庫本体の内部の気体を取り入れて前記成分分離に供することと、前記保管庫本体の外部の気体を取り入れて前記成分分離に供することと、を切り替え可能な構成を備えている。

【0006】

（２）また、本技術の一実施形態では、上記（１）の構成に加え、前記ガス分離部は、気体を取り入れて少なくとも酸素を分離することができるものであって、前記第１成分は酸素を含み、前記第１ガスは前記気体よりも酸素の濃度が低減された酸素プアガスであってよい。

【0007】

（３）また、本技術の一実施形態では、上記（１）または（２）の構成に加え、前記ガス分離部は、気体を取り入れて少なくともエチレンを分離することができるものであって、前記第１成分はエチレンを含み、前記第１ガスは前記気体よりもエチレンの濃度が低減されたエチレンプアガスであってよい。

【0008】

（４）また、本技術の一実施形態では、上記（１）～（３）のいずれか１つの構成に加え、前記ガス分離部は、気体を取り入れて少なくとも水分を分離することができるものであって、前記第１成分は水分を含み、前記第１ガスは前記気体よりも水分の濃度が低減されたドライガスであであってよい。

【0009】

（５）また、本技術の一実施形態では、上記（１）～（４）のいずれか１つの構成に加え、前記ガス分離部は、気体を取り入れて成分分離することで、前記気体に含まれる第１成分の濃度が低減された第１ガスを前記保管庫本体に供給することと、前記気体から前記第１ガスを取り除いた残りのガスであって、前記第１成分の濃度が高められた第２ガスを前記保管庫本体に供給することと、を切り替え可能な構成を備えていてもよい。

【0010】

（６）また、本技術の一実施形態では、上記（１）～（５）のいずれか１つの構成に加え、前記保管庫本体の内部の圧力を検知する圧力検知部を備え、前記圧力検知部によって検知される前記保管庫本体の内部の圧力が予め設定されていた下閾値以下となったときに、前記保管庫本体の外部の気体を取り入れて前記成分分離に供し、前記圧力検知部によって検知される前記保管庫本体の内部の圧力が予め設定されていた上閾値以上となったときに、前記保管庫本体の内部の気体を取り入れて前記成分分離に供する構成を備えていてもよい。

【0011】

（７）また、本技術の一実施形態では、上記（１）～（６）のいずれか１つの構成に加え、前記ガス分離部は、気体を取り入れて成分分離するときに、前記気体に含まれる第１成分の濃度が低減された第１ガスの生成量と、前記気体から前記第１ガスを取り除いた残りのガスであって、前記第１成分の濃度が高められた第２ガスの生成量と、が等しくなるように前記成分分離を行う構成を備えていてもよい。

【0012】

（８）また、本技術の一実施形態では、上記（１）～（７）のいずれか１つの構成に加え、前記保管庫本体の内部の気体に除去対象である第３成分が含まれているとき、前記ガス分離部は、前記保管庫本体の内部の気体を取り入れて成分分離することで、前記第３成分の濃度が低減された第３ガスを前記保管庫本体に供給するとともに、前記第３成分の濃度の高められた第４ガスを前記保管庫本体から排出することと、前記保管庫本体の外部の気体であって、前記保管庫本体の内部の前記気体よりも前記第３成分の含有量が低い気体を取り入れて、前記成分分離に供することで、前記第４ガスに対して前記第３成分の濃度が低減されているガスを生成し、前記保管庫本体に供給すること、を実行する構成を備えていてもよい。

【0013】

（９）また、本技術の一実施形態では、上記（１）～（８）のいずれか１つの構成に加え、前記ガス分離部は、空気を成分分離することによって、前記空気よりも窒素濃度が高められた窒素リッチガスを生成することができる窒素分離膜を備えていてもよい。

【0014】

（１０）また、本技術の一実施形態では、上記（１）～（９）のいずれか１つの構成に加え、前記保管庫本体は、一の面が開口した箱体と、前記開口を開閉する扉とを備え、前記箱体および前記扉は、前記扉を閉じた状態において密閉構造を実現するように構成されていてもよい。

【0015】

（１１）また、本技術の一実施形態では、上記（１）～（１０）のいずれか１つの構成に加え、前記保管庫本体の内部の空気を冷却することができる冷却装置を備えていてもよい。

【0016】

（１２）また、本技術の一実施形態では、上記（１）～（１１）のいずれか１つの構成に加え、前記保管庫本体との間に隙間をもって配置される内装箱と、前記保管庫本体と前記内装箱との間の空間の空気を冷却することができる冷却装置と、を備え、前記ガス分離部は、前記第１ガスを前記保管庫本体と前記内装箱との間の空間に供給することが可能な構成を備えていてもよい。

【発明の効果】

【0017】

本技術によれば、より低コストに庫内の雰囲気を調整することができる食材保管庫を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】一実施形態に係る食材保管庫の正面図

【図2】図１の食材保管庫の構成を概念的に示す正断面図

【図3】図２の分離体を例示する部分拡大図

【図4】制御装置のブロック図

【図5】雰囲気制御運転のフロー図

【図6】図２の雰囲気制御ユニットの制御例を示す図

【図7】他の実施形態に係る食材保管庫の構成を概念的に示す正断面図

【図8】図７の雰囲気調整ユニットの制御例を示す図

【図9】他の実施形態に係る食材保管庫の構成を概念的に示す正断面図

【図10】雰囲気制御運転のフロー図

【図11】図１０の雰囲気調整ユニットの制御例を示す図

【図12】酸素濃度監視運転のフロー図

【図13】図１０の雰囲気調整ユニットの制御例を示す図

【図14】他の実施形態に係る食材保管庫の構成を概念的に示す正断面図

【図15】他の実施形態に係る食材保管庫の構成を概念的に示す正断面図

【図16】他の実施形態に係る食材保管庫の構成を概念的に示す正断面図

【図17】他の実施形態に係る食材保管庫の構成を概念的に示す正断面図

【図18】他の実施形態に係る食材保管庫の構成を概念的に示す正断面図

【発明を実施するための形態】

【0019】

≪実施形態１≫
一実施形態に係る食材保管庫について、図１ないし図６に基づいて説明する。本実施形態では、ホテルやレストラン等の調理場において使用される、テーブル型の食材保管庫１を例示している。この食材保管庫１は、保管庫内の雰囲気を保管する食材等に適した状態に保つ機能を有している。図１に示す符号Ｕ，Ｄ，Ｌ，Ｒはそれぞれ、食材保管庫１を正面から視たときの上，下，左，右を表す。ただし、これらの方向は便宜的に定めたものに過ぎず、限定的に解釈すべきものではない。また、図２等に示す雰囲気調整ユニット４０は、その構成を分かりやすく説明するために、便宜的に食材保管庫１の上方に概念図として示している。

【0020】

食材保管庫１は、図１および図２に示すように、全体として横長の直方体形状をなし、上面を調理台として利用できるようにその形状等が設計されている。食材保管庫１は、前面が開口した横長の断熱箱体からなる本体１０とこの開口を閉じる扉１４，１４とを備えている。この本体１０は、ステンレス鋼板製の外箱１１内に、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂製の内箱１２が嵌められ、外箱１１と内箱１２との間には発泡樹脂等の断熱材１３が充填されている。本体１０の前面開口には、一対の断熱扉１４，１４が観音開き式に装着されており、開口を扉１４，１４で閉じることで貯蔵室１５が画成される。扉１４，１４の断熱構造は、概ね本体１０と同様である。このように、一つの開口を二つの扉１４，１４によって開閉することで、貯蔵室１５の雰囲気の変動を抑制して、食品等の保管物を貯蔵室１５に出し入れすることができる。なお、本体１０および扉１４，１４が、本技術の保管庫本体の一例である。

【0021】

扉１４，１４は、本体１０の前面の開口縁部１０Ａ（前面開口の周縁部）のうち左側部と右側部とに対し、上下一対のヒンジ機構Ｈを介して取付けられている。扉１４，１４を閉じたときに貯蔵室１５の側を向く背面１４Ａの周縁部には、枠状に磁性パッキン１６が装着されている。磁性パッキン１６は、扉１４，１４を閉じたときに開口縁部１０Ａと対向する位置と、一対の扉１４，１４の間とに取り付けられ、閉扉時の貯蔵室１５の気密性を確保できるようになっている。磁性パッキン１６は、磁性材料が混ぜられた弾性体からなるシール部材であり、本体１０の開口縁部に埋設された磁気部材に吸着されて扉１４，１４と開口縁部１０Ａとを密閉する。なお、扉１４，１４の下縁にはそれぞれマグネット１７Ａが備えられ、開口縁部１０Ａのうち閉扉時にマグネット１７Ａに近接する位置には磁気感応型の近接スイッチ１７Ｂ（例えば、リードスイッチ）が備えられている。そして、例えば、扉１４，１４が正常に閉じられたときに、扉１４，１４のマグネット１７Ａに感応して近接スイッチ１７Ｂが閉じることにより、閉扉状態が検知されるようになっている。近接スイッチ１７Ｂとマグネット１７Ａとは、扉センサ１７の一例であり、扉センサ１７は後述する制御装置６０に電気的に接続されている。

【0022】

この貯蔵室１５には、貯蔵室１５の内外を連通する導入口１５Ａおよび排出口１５Ｂと、圧力センサ１８（圧力検知部の一例）と、が設けられている。導入口１５Ａおよび排出口１５Ｂは、後述する雰囲気調整ユニット４０と接続され、本実施形態において、導入口１５Ａは、後述する冷却器室２０に設けられており、排出口１５Ｂは貯蔵室１５の右上方に設けられている。圧力センサ１８は、貯蔵室１５の圧力を検知する要素であり、これに限定されるものではないが、例えば、半導体隔膜式圧力センサを用いることができる。半導体隔膜式圧力センサは、庫内の空気にさらされる金属ダイアフラムとシリコンゲージを有するシリコンダイアフラムとの間にシリコンオイルが封入されており、庫内圧に応じてシリコンチップが撓むことに伴い変化するシリコンゲージの抵抗を、電気信号に変換して検出することができる。

【0023】

本体１０の正面から見た左側には機械室３０が設けられている。機械室３０の前面上部には、操作部６５が設置されている。操作部６５は、制御装置６０に電気的に接続されており、図示しない入力部（例えば、操作ボタン）および表示部（液晶パネル）などが設けられている。この入力部によって、例えば、食材保管庫１の各種動作の指示および設定を行ったりすることができ、表示部によって、食材保管庫１の各部のステータス情報や運転条件等を表示したりすることができる。機械室３０の上部後方には、貯蔵室１５が機械室３０に張り出す形で設けられた断熱性の冷却器室２０が配されており、この冷却器室２０には冷却器２１と冷却ファン２２と庫内サーミスタ２３とが設置されている。機械室３０のうち、冷却器室２０の左方および下方にわたる空間が収納スペースとされ、この収納スペースには、圧縮機３２、凝縮器３３、凝縮器ファン３４（図１参照）、および膨張弁（図示せず）等と、後述する雰囲気調整ユニット４０および制御装置６０が収納されている。圧縮機３２、凝縮器３３、および冷却器２１の間は冷媒管３５で繋がれており、各部に冷媒を循環させることで既知の冷凍サイクルを実現する冷凍装置３１を構成している。冷凍装置３１の各要素（冷却器２１、冷却ファン２２、庫内サーミスタ２３、圧縮機３２、凝縮器ファン３４、および膨張弁等）は制御装置６０に電気的に接続されている。

【0024】

貯蔵室１５の左方には、冷却器室２０の開口および貯蔵室１５の左下側壁を覆う形で板状の合成樹脂からなるダクト２４が設けられている。ダクト２４の上端と貯蔵室１５の天井との隙間が吹出口２６となり、ダクト２４の下端と貯蔵室１５の底面との隙間が吸入口２５となり、庫内の空気を貯蔵室１５の下方から冷却器２１の下方にまで導くことができるようになっている。冷却ファン２２は、冷却器２１に対して貯蔵室１５の側であって、このダクト２４の上方に取り付けられ、回転駆動することで、冷却器２１の側から貯蔵室１５に向かう気流を発生できるように構成されている。また、導入口１５Ａは、この気流における冷却器２１の上流側に配されている。

【0025】

雰囲気調整ユニット４０は、空気を取り入れて成分分離することで、少なくとも、取り入れる前の空気よりも酸素濃度が高められた酸素リッチガスと、取り入れる前の空気よりも酸素濃度が低減された酸素プアガスとを生成する要素である。雰囲気調整ユニット４０は、機械室３０の内部に設置されているが、図２においては、食材保管庫１の上方に、その構成を模式的に示している。本実施形態の雰囲気調整ユニット４０（ガス分離部の一例）は、送気部Ｐと、フィルタユニットＦと、分離体４１と、酸素プア流路４２（第１流路の一例）、酸素リッチ流路４３（第２流路の一例）、空気流路４４、弁体４５、庫内流路４６、および庫外流路４７を備えている。以下、各要素について説明する。

【0026】

分離体４１は、雰囲気調整ユニット４０の主体となる要素であり、空気を取り入れて成分分離することで酸素濃度が低減された酸素プアガスを分離することができる各種の空気分離装置を利用することができる。空気分離装置における成分分離プロセス等は特に制限されず、例えば、いわゆる深冷分離法、吸着分離法、および膜分離法等であってよい。なかでも、比較的コンパクトに装置を構成でき、運転操作およびメンテナンスが容易であり、比較的小容量の気体の処理に適する等の特徴を有する、膜分離法による空気分離装置を採用するとよい。空気分離装置は、酸素を選択的に分離する分離膜を用いたものであってよいし、その他の成分を選択的に分離する分離膜を用いたものであってもよい。ここで、庫内で食材を保管するにあたり、庫内の空気（雰囲気）は、食材の劣化を促進する酸素の含有量が低いことが望ましい。また、食材によっては、呼吸に伴い食材の保管に適さない成分（例えば、エチレンガス等）や異臭成分（例えば、アルコールやアセトアルデヒド等）を分泌・排出することがあり、これらの成分の含有量を低減できることも望まれる。かかる観点において、本実施形態における分離体４１としては、不活性ガスである窒素を選択的に分離する分離膜を用いている。分離体４１は、例えば、窒素富化ガスの生成に利用される窒素分離膜を好ましく用いることができる。空気の組成は、凡そ窒素７８．１体積％、酸素２０．９体積％、アルゴン０．９３体積％、二酸化炭素０．０４体積％、および水蒸気０．０～３．０体積％等となっており、例えば、図３に示すように、空気（雰囲気）から窒素を分離することで自然と酸素プアガスを得ることができ、残余のガスとして、比較的酸素濃度の高い酸素リッチガスを効率よく取り除くことができるためである。また、窒素を選択的に分離することで、間接的に、上記の食材の保管に適さない成分や異臭成分を取り除くこともできる。

【0027】

窒素分離膜は、これに限定されるものではないが、熱的安定性、化学的安定性、および機械的特性に優れたポリイミド等の高分子を中空糸状に形成した膜を主体とする高分子分離膜であってよい。窒素分離膜は、例えば窒素と強い親和性を有する低分子化合物を保持体（キャリア）としてポリイミド膜に担持させることで、ポリイミドの一次構造（高分子鎖間隙）に基づく高い透過性と、キャリアに基づく選択性と、が同時に得られるようにしたものであってよい。また、窒素分離膜は、オキシエチレン基等の極性基を高分子鎖中に導入して溶解度選択性を向上させたものであってよい。このような窒素分離膜としては、例えば、２３℃において空気から窒素ガス濃度が９５体積％以上、例えば９９．５体積％以上の窒素富化ガスを生成することができるダイセル・エボニック株式会社製の「SEPURUN（登録商標） N2メンブラン」等を好適例として挙げられる。分離体４１は、成分分離対象である空気を導入するための導入口４１Ａ（本技術における導入部の一例）と、成分分離された酸素プアガスが送られる第１送気口４１Ｂと、成分分離後の酸素リッチガスが送られるの第２送気口４１Ｃと、を備えている。

【0028】

酸素プア流路４２は、酸素プアガスを送る流路であり、例えばシリコンチューブ等により構成されている。酸素プア流路４２は、一端が分離体４１の第１送気口４１Ｂに接続され、他端が貯蔵室１５の導入口１５Ａに接続されている。酸素リッチ流路４３は、酸素リッチガスを送る流路であり、例えばシリコンチューブ等により構成されている。酸素リッチ流路４３は、一端が分離体４１の第２送気口４１Ｃに接続され、他端が食材保管庫１の外部に開放されている。酸素リッチ流路４３の分離体４１に接続されていない側の端部は、本技術における外部排出口の一例である。空気流路４４は、分離体４１に成分分離する空気を送るための流路であり、例えばステンレス等の金属管などにより構成されている。空気流路４４は、一端が分離体４１の導入口４１Ａに接続され、他端が弁体４５に接続されている。空気流路４４には、弁体４５の側から順に、フィルタユニットＦと、送気部Ｐと、が介装されている。フィルタユニットＦは、分離体４１に送られる空気から埃やゴミ等の異物および水分を除去する要素であり、分離体４１の性能低下を抑制するために設けられる。フィルタユニットＦは、例えば、粒径が１μｍ以上の粒子の捕集率が３０％以上（典型的には、３０～９５％）の中性能フィルタ等と呼ばれるものであってよい。送気部Ｐは、分離体４１に所定の流量で空気を送るための要素であり、例えば所定の流量で空気を送ることができるエアポンプ等により構成される。

【0029】

弁体４５は、分離体４１に接続する空気流路４４に送る空気を、貯蔵室１５の内部の空気（庫内空気）と、貯蔵室１５の外部の空気（庫外空気）と、で切り替える要素である。本実施形態における弁体４５は、電磁三方弁であり、例えば、空気流路４４と、貯蔵室１５の排出口１５Ｂに接続される庫内流路４６と、貯蔵室１５の外部に開放されている庫外流路４７と、に接続されている。庫外流路４７は、本技術における外気導入口の一例である。弁体４５は、例えば図２に示すように、内部に屈曲した流路を一つ有する回転体を備えており、この回転体を回転させることにより、内部流路の連通先を切り替えられるようになっている。弁体４５は、制御装置６０に電気的に接続されており、空気流路４４の連通先を、庫内流路４６と庫外流路４７とで電磁的に切り替えることができる流路切換弁として構成されている。弁体４５が、空気流路４４の連通先を庫内流路４６としている状態を「内気換気」といい、空気流路４４の連通先を庫外流路４７としている状態を「外気換気」という。

【0030】

制御装置６０は、各種情報等を送受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（central processing unit：ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、各種の情報を記憶する記憶部Ｍと、計時機能を有するタイマＴ等とを有するマイクロコンピュータを主体として構成され、有線または無線を介して食材保管庫１の各部（扉センサ１７、冷凍装置３１、弁体４５等）と通信可能に接続されている。本実施形態における制御装置６０は、図４に示すように、食材保管庫１の貯蔵室１５の温度を所定の温度に保つ温度制御部６１と、食材保管庫１の貯蔵室１５の雰囲気を所定の条件に保つ雰囲気制御部６２と、を備えている。これらの温度制御部６１および雰囲気制御部６２は、例えば、電子回路やマイクロコンピュータ等のハードウェアで構成されていてもよいし、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することにより機能的に実現されるように構成されていてもよい。

【0031】

温度制御部６１は、例えば、食材保管庫１の主電源（図示せず）がＯＮに入力されると冷凍装置３１を駆動して、庫内の温度を予め設定された冷蔵温度に保つように構成されている。冷凍装置３１が運転を開始すると、冷却ファン２２が回転することにより、図２の矢線に示すように、貯蔵室１５の内部の空気が吸入口２５から冷却器室２０内に引かれ、冷却器２１の下方に導入される。そして、冷却器室２０の空気は、冷却器２１を通過する間に冷却されて、冷気となって吹出口２６から庫内に吹き出される。このように、庫内の空気は貯蔵室１５および冷却器室２０の循環を重ねることで、所定の冷蔵温度にまで冷却される。温度制御部６１は、庫内サーミスタ２３によって検知された庫内の空気の温度が予め設定された冷蔵温度に到達すると、庫内の温度がこの冷蔵温度を維持するように冷凍装置３１を駆動させる（例えば、冷蔵温度±１度程度の範囲を保つように間欠運転する）。これにより、保管する食材等に適した温度に貯蔵室１５の庫内温度を保つことができる。

【0032】

雰囲気制御部６２は、例えば、食材保管庫１の主電源（図示せず）がＯＮに入力されると庫内の雰囲気制御運転を開始する。すなわち、例えば図５に示すように、工程Ｓ１において弁体４５を内気換気の状態（図２参照）として、送気部Ｐの運転を開始する。すると、貯蔵室１５内の空気は、排出口１５Ｂ、庫内流路４６、弁体４５、および空気流路４４（送気部ＰおよびフィルタユニットＦ）を通って分離体４１に送られる。分離体４１では、送られた空気を酸素プアガスと酸素リッチガスとに分離する。酸素プアガスは、第１送気口４１Ｂ、酸素プア流路４２、および導入口１５Ａを通って、貯蔵室１５に戻される。酸素リッチガスは、第２送気口４１Ｃ、酸素リッチ流路４３を通って食材保管庫１の外部に排出される。これにより、庫内の雰囲気を直接的に酸素プアガスに換気することができる。なおこのとき、導入口１５Ａは冷却器２１の上流側に配されていることから、庫外から庫内に導入する相対的に暖かいガスは、冷却器２１で効率よく冷却されるため、貯蔵室１５内の温度上昇を効果的に抑制することができる。

【0033】

なお、内気換気によると、貯蔵室１５から排出される空気よりも貯蔵室１５に戻される酸素プアガスの方が量が少ないため、内気換気を継続すると貯蔵室１５の空気が薄くなって圧力が低下する。その結果、食材保管庫１の扉１４，１４を開けづらい等の不都合が生じ得る。また、庫内の洗浄メンテナンスを容易にするために排水口（図示せず）を貯蔵室１５の底面に備えた食材保管庫１においては、衛生状態を管理しづらい排水管内の空気や排水が逆流するなどし、庫内の衛生状態を著しく悪化させることが懸念される。そこで、雰囲気制御部６２は、工程Ｓ２に示すように、圧力センサ１８によって貯蔵室１５雰囲気の圧力を監視する。そして、雰囲気制御部６２は、庫内の圧力が予め定められた所定の圧力Ｐ１（下閾値）以下となったことを検知すると（工程Ｓ２においてＹＥＳ）、さらに内気換気を行うと庫内の雰囲気が適切でなくなる恐れがあると判断して、工程Ｓ３に示すように、弁体４５を外気喚起に切り替える（図５参照）。圧力Ｐ１は、これに限定されるものではないが、食材保管庫１の設置場所（高度等）を考慮して、例えば、「外気圧－（２０～５０）ｈＰａ」程度と設定することができる。圧力Ｐ１は、例えば予め記憶部Ｍに記憶される。

【0034】

外気換気においては、食材保管庫１の外部の空気が、庫外流路４７、弁体４５、および空気流路４４（送気部ＰおよびフィルタユニットＦ）を通って分離体４１に送られる。分離体４１では、上記と同様に、送られた空気を酸素プアガスと酸素リッチガスとに分離し、生成された酸素プアガスは、第１送気口４１Ｂ、酸素プア流路４２、および導入口１５Ａを通って、貯蔵室１５に供給される。生成された酸素リッチガスは、第２送気口４１Ｃ、酸素リッチ流路４３を通って食材保管庫１の外部に排出される。これにより、内気換気によって低下された庫内の圧力が回復される。

【0035】

外気換気によると、貯蔵室１５からの空気の排出がない状態で外部の空気から生成された酸素プアガスが供給されるため、外気換気を継続すると貯蔵室１５の空気が過剰となって圧力が高められる。しかしこの間、貯蔵室１５の内部で発生した食材の保管に適さない成分を庫外に排出することができない。そこで、雰囲気制御部６２は、工程Ｓ４に示すように、圧力センサ１８によって貯蔵室１５雰囲気の圧力を監視する。そして、雰囲気制御部６２は、庫内の圧力が予め定められた所定の圧力Ｐ２（上閾値）以上となったことを検知すると（工程Ｓ４においてＹＥＳ）、庫内圧力が十分に回復されていると判断し、工程Ｓ５に示すように、弁体４５を内気喚起に切り替える（図５参照）。圧力Ｐ２は、これに限定されるものではないが、食材保管庫１の設置場所（高度等）を考慮して、例えば、「外気圧＋（１０～３０）ｈＰａ」程度に設定することができる。圧力Ｐ２は、例えば予め記憶部Ｍに記憶される。雰囲気制御部６２は、工程Ｓ５の後は、再び工程１の後に戻り、工程Ｓ２から工程Ｓ５までを繰り返し実行することができる。雰囲気制御部６２は、例えば操作部６５を介して、雰囲気制御運転の停止の指示（例えば、工程ＳＳ１，工程ＳＳ２）がなされたときは、雰囲気制御運転を停止する。

【0036】

なお、雰囲気制御部６２は、扉センサ１７によって扉１４，１４の開閉状態を監視し、扉１４，１４が閉状態にあるときに上記雰囲気制御運転を実行し、扉１４，１４が開状態にあるときは上記雰囲気制御運転を停止するように構成されていてもよい。また、雰囲気制御部６２は、扉１４，１４が開状態から閉状態に変わったときに、雰囲気制御運転を工程Ｓ１から開始するように構成されていてもよい。

【0037】

以上の食材保管庫１は、保管庫本体１０と、雰囲気調整ユニット４０（ガス分離部の一例）と、を備えている。雰囲気調整ユニット４０は、貯蔵室１５（保管庫本体の一例）の内部の気体を取り入れて成分分離に供することと、貯蔵室１５の外部の気体を取り入れて成分分離に供することと、を切り替え可能に構成されている。

【0038】

上記構成によると、食材保管庫１の内部の空気（庫内の空気）と外部の空気（庫外の空気）とを選択して、いずれかの空気から雰囲気調整ユニット４０によって酸素プアガスを生成して庫内に供給することができる。これにより、２つの雰囲気調整ユニットを用いる必要がなく、低コストに庫内の雰囲気を調整することができる。また、例えば弁体４５の切り替えによって、導入部の連通先を排出口１５Ｂとすることで、庫内の空気から直接的に酸素を取り除くことができ、庫内をダイレクトかつ迅速に酸素プア雰囲気とすることができる。なお、このとき、庫内のガス量が減少するため陰圧となり得るが、弁体４５によって導入口４１Ａの連通先を外気導入口である庫外流路４７に切り替えることで、庫外の空気から酸素プアガスを生成して食材保管庫に供給し、陰圧を解消することができる。これにより、食材保管庫１内の雰囲気を効率よく調整することができる。また、上記の構成の雰囲気調整ユニット４０によると、例えば、庫内の空気および庫外の空気の分離に１つの分離体４１を使用できるため、雰囲気調整ユニット４０をコンパクトに構成することができる。

【0039】

また、上記の食材保管庫１において、雰囲気調整ユニット４０は、気体を取り入れて少なくとも酸素を分離することができるものであって、第１成分は酸素を含み、第１ガスは上記気体よりも酸素の濃度が低減された酸素プアガスである。このような構成によると、庫内に食材の劣化（例えば、腐敗）を促す酸素の濃度が低い酸素プアガスを供給することができ、庫内の雰囲気を酸素プア雰囲気に換えることができる。これにより、保管対象である食材の劣化を抑制することができる。

【0040】

また、上記の食材保管庫１において、貯蔵室１５（保管庫本体の一例）の内部の圧力を検知する圧力センサ１８（圧力検知部の一例）を備えている。そして食材保管庫１は、圧力センサ１８によって検知される貯蔵室１５の内部の圧力が予め設定されていた下閾値以下となったときに、貯蔵室１５の外部の気体を取り入れて成分分離に供し、圧力センサ１８によって検知される貯蔵室１５の内部の圧力が予め設定されていた上閾値以上となったときに、貯蔵室１５の内部の気体を取り入れて成分分離に供する構成を備えている。このような構成によると、弁体４５の切り替えは、制御装置６０が庫内圧力に基づいて自動的に実行することができる。これにより、人手を要することなく簡便かつ適切に庫内の雰囲気を制御することができる。

【0041】

以上の食材保管庫１において、雰囲気調整ユニット４０は、空気を成分分離することによって、空気よりも窒素濃度が高められた窒素リッチガスを生成することができる窒素分離膜を備えている。空気における最大成分は窒素であることから、空気から窒素を選択的に取り出して酸素プアガスとすることで、当該酸素プアガスにおける酸素含有量を高いレベルで低減することができる。また、空気を成分分離する方法のうちでも、窒素分離膜を用いる膜分離法は、比較的コンパクトな構成で空気から窒素を分離することができ、分離の始動と停止の切り替えが容易、かつ、騒音が生じ難い等の利点がある。そのため、膜分離法により空気からの窒素分離を行う窒素分離膜を食材保管庫に適用することで、上記利点を好適に発揮できるために好ましい。

【0042】

以上の食材保管庫１において、保管庫本体１０は、一の面が開口した貯蔵室１５（箱体の一例）と、上記開口を開閉する扉１４，１４とを備え、貯蔵室１５は、扉１４，１４を閉じた状態において密閉構造を実現するように構成されている。具体的には、扉１４，１４には、扉１４，１４を閉じたときに開口縁部１０Ａと対向する位置と、一対の扉１４，１４の間とに磁性パッキン１６が取り付けられており、閉扉状態において貯蔵室１５を密閉状態に保つことができるようになっている。このような食材保管庫１は、気密性が高いために、雰囲気制御によって庫内の圧力が敏感に増減し得る。したがって、このような気密性の高い食材保管庫１にここに開示される技術を適用すると、その効果が十分に発揮されるために好ましい。

【0043】

以上の食材保管庫１は、貯蔵室１５の内部の空気を冷却することができる冷却装置を備えている。食材保管庫は、冷蔵または冷凍保存が必要な食材を保管する冷蔵貯蔵庫や冷凍貯蔵庫であってもよい。そのような食材は、一般的に、酸素を含む雰囲気において劣化が促進されるものが多い。これに対し、ここに開示される食材保管庫１は、庫内の雰囲気を酸素プア雰囲気とするように雰囲気制御することができる。とくに、分離体４１として窒素分離膜を用いた食材保管庫１については、庫内を不活性ガスである窒素の含有量の高い酸素プア雰囲気とすることができ、例えば、保管環境において菌等の繁殖を抑制することができる。したがって、このような食材を保管する用途の食材保管庫１にここに開示される技術を適用すると、その効果が十分に発揮されるために好ましい。

【0044】

≪実施形態２≫
実施形態２に係る食材保管庫１０１について、図７および図８を参照しつつ説明する。食材保管庫１０１に備えらえる雰囲気調整ユニット１４０（ガス分離部の一例）において、分離体４１によって酸素濃度が低減された酸素プアガスを送る酸素プア流路４２（第１流路の一例）と、分離体４１によって酸素濃度が高められた酸素リッチガスを送る酸素リッチ流路４３（第２流路の一例）は、その端部が第２弁体４８に接続されている。第２弁体４８は、さらに、貯蔵室１５（箱体）の導入口１５Ａに接続する供給流路４９Ａと、食材保管庫１０１の外部に開放される外部流路４９Ｂと、にも接続されている。そして、第２弁体４８は、供給流路４９Ａの連通先を酸素プア流路４２と酸素リッチ流路４３との間で切り替え可能な流路切換弁として構成されている。その他の構成については上記実施形態１と同様であり、同様の構成、作用および効果についての説明は省略する。

【0045】

第２弁体４８は、内部に屈曲した流路を二つ有する回転体を備えている。そして第２弁体４８は、この回転体を回転させることにより、（１）酸素プア流路４２と供給流路４９Ａ、酸素リッチ流路４３と外部流路４９Ｂを連通して、庫内に酸素プアガスを送る第１の状態（図７参照）と、（２）酸素プア流路４２と外部流路４９Ｂ、酸素リッチ流路４３と供給流路４９Ａを連通して、庫内に酸素リッチガスを送る第２の状態（図８参照）と、に切り替えられるようになっている。第２弁体４８は、制御装置１６０に電気的に接続されており、制御装置１６０は、第２弁体４８を電磁的に回転させることで、供給流路４９Ａの連通先を酸素プア流路４２（第１の状態）と外部流路４９Ｂ（第２の状態）とで切り替える。

【0046】

上記構成の食材保管庫１０１によると、貯蔵室１５に酸素プアガスだけでなく、酸素リッチガスを送ることができる。そのため、例えば、分離体４１の構成によって、酸素プアガスに含まれる成分が保管対象である食材にとって望ましくない場合、第２弁体４８を切り替えることで、貯蔵室１５に酸素リッチガスを送ることができる。また、例えば、保管対象である食材を酸素リッチ雰囲気で保存したい場合は、第２弁体４８を切り替えることで、貯蔵室１５を酸素リッチ雰囲気にすることができる。

【0047】

≪実施形態３≫
実施形態３に係る倉庫型の食材保管庫２０１について、図９～図１３を参照しつつ説明する。青果等の呼吸により発生するエチレン（Ｃ_２Ｈ_４）は、周囲の青果等の食材の熟成を促進し得ることから、保管対象である食材が青果等を含む場合であって、当該食材を長期にわたって保管する場合には、庫内の雰囲気からエチレン（第１成分の一例）を除去することが好ましい。そこで、食材保管庫２０１における雰囲気調整ユニット２４０は、分離体２４１として、ポリアミドを含む窒素分離膜を備えており、貯蔵室１５には酸素濃度センサ１９（酸素濃度検知部の一例）が備えられている。ここで、本実施形態で用いたポリアミドを含む窒素分離膜において、エチレンは分離体２４１を構成するポリアミドへの浸透が速いことから、酸素リッチガスの側に分離されて、酸素プアガスにおいてはその量が低減される。その他の構成については上記実施形態２と同様であってよく、同様の構成、作用および効果についての説明は省略する。

【0048】

制御装置２６０（図４参照）において、雰囲気制御部２６２は、例えば、食材保管庫１の主電源（図示せず）がＯＮに入力されると庫内の雰囲気制御運転を開始する。すなわち、例えば図１０のフロー図に示すように、工程Ｓ２０１において弁体４５を内気換気の状態とし、第２弁体４８は、酸素プア流路４２と供給流路４９Ａ、酸素リッチ流路４３と外部流路４９Ｂをそれぞれ連通し、庫内に酸素プアガスを送る第１の状態（図９参照）として、送気部Ｐの運転を開始する。これを「内気酸素排出」という。すると、貯蔵室１５内の空気は、排出口１５Ｂ、庫内流路４６、弁体４５、および空気流路４４（送気部ＰおよびフィルタユニットＦ）を通って分離体２４１に送られる。分離体２４１では、送られた空気を酸素プアガス（すなわち、エチレンプアガスでもある）と酸素リッチガス（すなわち、エチレンリッチガスでもある）とに分離する。酸素プアガスは、第１送気口４１Ｂ、酸素プア流路４２、第２弁体４８、供給流路４９Ａ、および導入口１５Ａを通って、貯蔵室１５に戻される。酸素リッチガスは、第２送気口４１Ｃ、酸素リッチ流路４３、第２弁体４８、および外部流路４９Ｂを通って食材保管庫２０１の外部に排出される。これにより、庫内のエチレンガスを酸素リッチとして貯蔵室１５から直接的に排出し、庫内をエチレンの量が低減された酸素プアガスに換気することができる。

【0049】

なお、内気酸素排出によると、貯蔵室１５から排出される空気よりも貯蔵室１５に戻される酸素プアガスの方が量が少ないために庫内の圧力が低下し、扉１４，１４が開けづらかったり、排水口（図示せず）を通じて排水管内の空気や排水が逆流する等の不都合が生じることが懸念される。また、エチレンガスを庫外に排出するのに伴い、酸素までもが庫外に排出されて、貯蔵室１５内の酸素濃度が低下してしまう。そこで、雰囲気制御部２６２は、工程Ｓ２０２に示すように、圧力センサ１８によって貯蔵室１５内の圧力を監視する。そして、雰囲気制御部２６２は、庫内の圧力が予め定められた所定の圧力Ｐ１１（下閾値）以下になったことを検知すると（工程Ｓ２０２においてＹＥＳ）、さらに内気換気を行うと庫内の雰囲気が適切でなくなる恐れがあると判断して、工程Ｓ２０３において、弁体４５を外気喚起に、第２弁体４８を第２の状態に切り替える「外気酸素導入」として雰囲気制御を実行する（図１１参照）。

【0050】

外気酸素導入においては、食材保管庫１の外部の空気が、庫外流路４７、弁体４５、および空気流路４４（送気部ＰおよびフィルタユニットＦ）を通って分離体２４１に送られる。分離体２４１では、上記と同様に、送られた空気を酸素プアガスと酸素リッチガスとに分離し、生成された酸素リッチガスは、第２送気口４１Ｃ、酸素リッチ流路４３、第２弁体４８、供給流路４９Ａ、および導入口１５Ａを通って、貯蔵室１５に供給される。生成された酸素プアガスは、第１送気口４１Ｂ、酸素プア流路４２、第２弁体４８、および外部流路４９Ｂを通って食材保管庫２０１の外部に排出される。これにより、内気酸素排出によって低下された庫内の圧力が回復されるとともに、庫外の空気から生成した酸素リッチガスを、エチレンの量が低減された形で貯蔵室１５に導入することができる。圧力Ｐ１１は、例えば実施形態１の圧力Ｐ１と同様に設定し、記憶部Ｍに記憶することができる。

【0051】

この外気酸素導入によると、貯蔵室１５からの空気の排出がない状態で外部の空気から生成された酸素プアガスが供給されるため、外気酸素導入を継続すると貯蔵室１５の空気が過剰となって圧力が高められる。しかしこの間、貯蔵室１５の内部で発生した食材の保管に適さない成分を庫外に排出することができない。そこで、雰囲気制御部２６２は、工程Ｓ２０４に示すように、圧力センサ１８によって貯蔵室１５雰囲気の圧力を監視する。そして、雰囲気制御部２６２は、庫内の圧力が予め定められた所定の圧力Ｐ１２（上閾値）以上になったことを検知すると（工程Ｓ２０４においてＹＥＳ）、庫内圧力が十分に回復されていると判断し、工程Ｓ２０５に示すように、弁体４５を内気喚起に切り替える（図９参照）。圧力Ｐ１２は、これに限定されるものではないが、食材保管庫１の設置場所（高度等）を考慮して、例えば、「外気圧＋（１０～３０）ｈＰａ」程度に設定することができる。雰囲気制御部２６２は、工程Ｓ２０５の後は、再び工程２０１の後に戻り、工程Ｓ２０２から工程Ｓ２０５までを繰り返し実行することができる。雰囲気制御部２６２は、例えば操作部６５を介して、雰囲気制御運転の停止の指示（例えば、工程ＳＳ１，工程ＳＳ２）がなされたときは、雰囲気制御運転を停止することができる。

【0052】

一方で、工程２０１，２０５に示される、貯蔵室１５の内部の雰囲気からエチレンとともに酸素を取り除く内気酸素排出において、貯蔵室１５内に保管している食材（例えば青果）によっては呼吸等により貯蔵室１５の内部の酸素を消費しているため、貯蔵室１５の内部の酸素濃度が著しく低下する事態が生じ得る。したがって、雰囲気制御部２６２は、例えば図１２のフロー図に示すように、酸素濃度監視を行うように構成されている。この酸素濃度監視において、雰囲気制御部２６２は、工程Ｓ２０６に示すように、酸素濃度センサ１９によって貯蔵室１５の内部の酸素濃度を監視する。そして、雰囲気制御部２６２は、酸素濃度センサ１９が予め定められた所定の酸素濃度Ｄ１（下閾値）以下になったことを検知すると（工程Ｓ２０６においてＹＥＳ）、工程Ｓ２０７に示す上記の「外気酸素導入」と、工程Ｓ２０８に示す下記の「内気プア酸素排出」とを、例えば所定の時間ごとに繰り返し実行する。

【0053】

工程Ｓ２０８の内気プア酸素排出においては、図１３に示すように、弁体４５を内気喚起に切り替えるとともに、第２弁体４８については第２の状態を維持する。これにより、食材保管庫１の内部の空気が、排出口１５Ｂ、庫内流路４６、弁体４５、および空気流路４４（送気部ＰおよびフィルタユニットＦ）を通って分離体４１に送られる。分離体４１では、送られた空気を酸素プアガスと酸素リッチガスとに分離する。酸素プアガスは、第１送気口４１Ｂ、酸素プア流路４２、第２弁体４８、および外部流路４９Ｂを通って食材保管庫２０１の外部に排出される。酸素リッチガスは、第２送気口４１Ｃ、酸素リッチ流路４３、第２弁体４８、供給流路４９Ａ、および導入口１５Ａを通って、貯蔵室１５に戻される。「外気酸素導入」においては、貯蔵室１５に外部から酸素リッチエアが導入されるため、庫内の圧力が上昇し得るが、「内気プア酸素排出」を行うことでその圧力上昇が緩和される。この「外気酸素導入」と「内気プア酸素排出」とは、例えば、工程２０９において、酸素濃度センサ１９が予め定められた所定の酸素濃度Ｄ２（上閾値）以上になったことを検知するまで繰り返し実行することができる（工程Ｓ２０９においてＹＥＳ）。これにより、エチレンの排出（延いては、酸素の排出）よりも優先的に、貯蔵室１５に酸素を供給することができる。

【0054】

なお、個体差はあるものの、一般に大気中の酸素濃度が１８体積％を下回ると、人間や小動物に酸欠の症状が現れ得る。したがって、酸素濃度Ｄ１は、これに限定されるものではないが、例えば１８体積％ないしは１８．５体積％程度を目安に設定することができる。また、酸素濃度Ｄ２は、これに限定されるものではないが、例えば２１体積％ないしは２２体積％程度を目安に設定することができる。これらの酸素濃度Ｄ１およびＤ２は、例えば操作部６５を介して、記憶部Ｍに記憶することができる。

【0055】

上記構成の食材保管庫２０１によると、分離体４１として、空気からエチレンを分離する性能を有する高分子分離膜を使用していることから、制御装置２６０は、庫内の空気と庫外の空気とを、分離体４１によってエチレンの濃度が高められた酸素リッチガスとエチレンの濃度が低減された酸素プアガスとに分離し、エチレンの濃度が低減された酸素プアガスを庫内に戻すことで、エチレンガスの庫内からの排出を実行することができる。また、制御装置２６０は、次いで、エチレンの量が低減された酸素リッチガスを庫内に導入し、エチレンの排出に伴って低減した庫内の酸素濃度および圧力を回復させることができる。これらは、庫内の圧力を監視して、適切な庫内圧を保つように実行される。また、制御装置２６０は、不測の酸素濃度の低下に備えて庫内の酸素濃度を監視し、庫内の酸素濃度を人が呼吸するに適した状態に維持することができる。これにより、食材保管庫２０１の内部の雰囲気を、保管する食材の特性に合わせてより適切に制御することができる。

【0056】

≪実施形態４≫
実施形態４に係る食材保管庫３０１について、図１４を参照しつつ説明する。食材保管庫３０１は、貯蔵室３１５に直接冷気を送らずに断熱箱体の壁内に冷気を流し、壁面を介して間接的に貯蔵室３１５を冷却するようにした、いわゆる間接冷却方式の冷却貯蔵庫（恒温高湿庫ともいう）である。間接冷却方式の冷却貯蔵庫の一般的な構成については、例えば、特開２０２０－１１５０６６号公報に説明されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。すなわち、食材保管庫３０１は、大まかには図１４に示すように、本体１０を構成する内箱１２の内側に、内箱１２との間に隙間を形成しつつ内部が貯蔵室３１５とされる、ステンレス鋼板製の内装箱１２Ａが設けられている。この内装箱１２Ａは、内箱１２との間に冷却ダクトを画成するものであり、ダクト２４の吹出口２６および吸入口２５は、この内装箱１２Ａと内箱１２との隙間に連通するように構成されている。また、導入口１５Ａおよび排出口１５Ｂはそれぞれ、内装箱１２Ａと内箱１２との隙間に連通するように構成され、圧力センサ１８は冷却ダクト内に取付けられている。その他の構成（例えば、雰囲気調整ユニット４０）については上記実施形態１と同様であり、同様の構成、作用および効果についての説明は省略する。

【0057】

このような食材保管庫３０１は、庫内に直接風を送り込むことがないために保管する食材の乾燥が起こり難く、また、貯蔵室３１５の内部の湿度を高い状態に保つことができるという利点がある。しかしながら、その背反として、空気中の水分が冷却器２１に付着して凍り付く「霜付き」を解消するためのデフロスト運転が必要となり、このデフロスト運転が冷却効率を著しく低下させてしまうというデメリットがある。また、内装箱１２Ａと内箱１２との隙間は清掃性が悪く、例えばこの空間にカビ等の菌やが増殖すると、清掃のために多くの時間と手間と費用とを要するという課題がある。

【0058】

これに対し、ここに開示される食材保管庫３０１は、窒素分離膜からなる分離体４１を備える雰囲気調整ユニット４０を備えている。この窒素分離膜は、例えば、２３℃において空気から窒素ガス濃度が９５体積％以上、例えば９９．５体積％以上の窒素富化ガス（酸素プアガス）を生成することができるものであり、空気中の水分は酸素とともに酸素リッチガスとして分離することができる。換言すると、酸素プアガスは水分が分離されたよりドライなガスとして生成される。また、カビ（糸状菌）は、ほとんどが好気性で生育には酸素を必要とする。したがって、この食材保管庫３０１において、制御装置６０によって実施形態１と同様の雰囲気制御運転を実施することで、冷却ダクトに水分と酸素の濃度が低減された酸素プアガスを送ることができ、ダクト内空間をドライな酸素プア雰囲気にすることができる。これにより、ダクト内でのカビ等の菌の生育を抑制することができる。また、冷却器２１に結露して霜となる水分を減らすことができ、冷却器２１のデフロスト運転の頻度を低減したり、運転時間を短縮したりすることができる。これにより、食材保管庫３０１のデフロスト運転に伴う冷却効率の低下を効果的に低減することができる。

【0059】

なお、窒素分離膜は、取り入れた空気から分離する酸素リッチガスと酸素プアガス（窒素リッチガス）との流量比を調節する機能が備えられているものがある。例えば、実施形態１，４で用いた「SEPURUN N2メンブラン」については、酸素リッチガスと酸素プアガスとの流量比を体積比で１：１に設定したとき、酸素プアガスに含まれる酸素の濃度は約６％に低減される。このような流量比の設定は、酸素プアガスにおける酸素濃度を通常の大気に比べてカビの繁殖および育成を十分に抑制できるものに変化させるものであることに加え、例えば、ダクト内空間の圧力の管理を容易にするものとなる。例えば、内気換気に伴いダクト内空間から外部に排出される酸素リッチガスの体積は、酸素プアガスの体積と同じになるため、内気換気によるダクト内空間の圧力の低下は、内気換気と同じ時間だけ外気喚起を行うことにより回復させることができる。したがって、分離体４１における流量比（分離比）を体積比で１：１とすることで、制御装置６０は、圧力センサ１８によるダクト内空間の圧力を監視をすることなく、タイマＴに基づいて内気換気と外気喚起を所定の時間ずつ行う時間管理によって、弁体４５を切り替えることができる。

【0060】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態１において、雰囲気制御部は、内気換気を先に実行し、次いで外気喚起を後から実行するように構成されていたが、内気換気と外気喚起はいずれを先に実行してもよい。
（２）上記実施形態では、分離体として高分子分離膜を用いたが、分離体としては、シリカ膜やゼオライト膜、分子ふるい炭素膜等の無機膜を用いてもよいし、この無機膜と高分子分離膜とのハイブリット膜を用いてもよい。また、分離体としては、２つ以上の分離膜を組み合わせて用いてもよい。
（３）上記実施形態１，２において、分離体は、ポリイミドまたはポリアミドを主体とする高分子分離膜であった。しかしながら、高分子分離膜を主として構成する材料はこれに限定されず、例えば、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、硝酸セルロース、セルロース等のセルロース樹脂、ポリアクリロニトリル、芳香族ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、シリコーン等であってよく、これらはいずれか１種または２種以上の組み合わせ（複合体を含む）であってよい。

【0061】

（４）上記実施形態１において、制御装置は、圧力検知部が検知した庫内圧力に基づいて弁体の切り替えを行っていたが、弁体の切り替えのタイミングはこれに限定されない。例えば食材保管庫においては、用いる分離体の種類や使用条件等によって、生成される酸素プアガスの酸素濃度や単位時間当たりの酸素プアガスの生成量等を予め知得することができる。また、庫内の空気をダイレクトに酸素プアガスに換えるのに必要な時間（減圧時間）と、これによる減圧を回復するために必要な庫外の空気由来の酸素プアガスを庫内に供給する時間（回復時間）と、を予め設定することができる。したがって、制御装置は、弁体が導入口（導入部）と排出口とを連通する時間が、庫内の圧力を所定量低減する減圧時間に到達したことを検知すると、導入口の連通先が庫外流路（外気導入口）となるように弁体を制御し、弁体が導入口（導入部）と庫外流路（外気導入口）とを連通する時間が、庫内の圧力を所定量回復する回復時間に到達したことを検知すると、導入口（導入部）の連通先が排出口となるように弁体を制御するように構成されていてもよい。具体的な一例として、分離体として、酸素プアガスと酸素リッチガスとを体積比で１：１の割合で生成する空気分離膜を用いた場合、減圧時間と回復時間とは同じとすることができ、所定の時間ごとに内気換気と外気喚起とを切り替えればよい。このような構成によると、制御装置は、弁体の切り替えのタイミングを減圧時間および回復時間に基づいて時間管理することができる。また、食材保管庫は、必ずしも圧力検知器を備える必要はない。このような構成によっても、人手を要することなく簡便かつ適切に庫内の雰囲気を制御することができる。

【0062】

（５）上記実施形態の食材保管庫によると、貯蔵室１５の内部を酸素プア雰囲気に維持する運転を行うことができる。また、分離体４１として窒素分離膜を用いることで、例えば、酸素濃度が約６体積％以下の酸素プアガスを貯蔵室１５に導入して酸素プア雰囲気とすることができる。ここで、貯蔵室１５の内部の圧力を外部の圧力とほぼ同等に維持しておくと、扉１４，１４を僅かに開いたときに、本体１０の前面開口と扉１４，１４の隙間から酸素プアガスが流出し、場合によっては、庫外にいるユーザが酸素プアガスを吸うなどして酸欠状態に陥ることが懸念される。そこで食材保管庫の制御装置は、例えば図５のフロー図にしたがって、雰囲気制御部が雰囲気制御運転を行うに際し、外気換気を停止する圧力（上閾値）として、外気圧よりもやや負圧となる圧力Ｐ２’を採用することができる。圧力Ｐ２’は、これに限定されるものではないが、食材保管庫の設置場所（高度等）を考慮して、例えば、（外気圧－５ｈＰａ）程度に設定することができる。圧力Ｐ２’は、例えば予め記憶部Ｍに記憶される。このような構成の食材保管庫によると、扉を開けたときに、庫内から庫外に向けて酸素プアガスが流出することを抑制でき、ユーザ等の窒息のリスクを回避することができる。

【0063】

＜他の参考例＞
また、食材保管庫は、上記実施形態に示した構成のものに限定されず、例えば次のような構成であってもよい。

【0064】

（６）上記実施形態２において、食材保管庫１０１の雰囲気調製ユニット１４０は、弁体４５に加えて、第２弁体４８を備えていた。しかしながら、食材保管庫４０１における雰囲気調整ユニット４４０は、例えば図１５に示すように、弁体４５を備えることなく、第２弁体４８のみを備えていてもよい。ここで、本体１０には、導入口１５Ａが設けられているものの、排出口はない。そして、雰囲気調整ユニット４４０において、分離体４１に成分分離する空気を送るための空気流路４４は、送気部ＰおよびフィルタユニットＦを介装させた先の端部が、食材保管庫４０１の外部に開放されている。このような構成によると、送気部Ｐを駆動させることにより、分離体４１によって、外部から取り入れた空気を、空気よりも第１成分（例えば酸素）の濃度が低減された第１ガス（例えば酸素プアガス）と、空気よりも第１成分（例えば酸素）の濃度が高められた第２ガス（例えば酸素リッチガス）とに分離することができる。また、第２弁体４８の制御によって、第１ガスおよび第２ガスのいずれか一方のガスを効率よく冷却して庫内に導入することができる。

【0065】

（７）上記実施形態２において、食材保管庫の雰囲気制御部は、弁体４５に加えて、第２弁体４８を備えていた。しかしながら、食材保管庫５０１における雰囲気調整ユニット５４０は、例えば図１６に示すように、弁体４５を備えることなく、第２弁体４８のみを備えていてもよい。ここで、雰囲気調整ユニット５４０において、分離体４１に成分分離する空気を送るための空気流路４４は、送気部ＰおよびフィルタユニットＦを介装させた先の端部が、排出口１５Ｂに直接接続されている。また、雰囲気調整ユニット５４０は、エアフィルタ５４５Ａおよび逆止弁５４５Ｂを介装している外気導入路５４５を備えている。この外気導入路５４５は、貯蔵室１５の内部と外部とを接続する流路であって、その一端は冷却器２１の上流側であって、導入口１５Ａの近傍に配されている。また、逆止弁５４５Ｂは、外気導入路５４５において貯蔵室１５の外部から内部に向かう気体の流れを許容し、逆向きの気体の流れを規制する。

【0066】

このような構成によると、分離体４１によって、貯蔵室１５の内部から取り入れた空気を、空気よりも第１成分（例えば酸素）の濃度が低減された第１ガス（酸素プアガス）と、空気よりも第１成分（例えば酸素）の濃度が高められた第２ガス（酸素リッチガス）とに分離することができる。また、第２弁体４８の制御によって、第１ガスおよび第２ガスのいずれか一方のガスを効率よく冷却して庫内に導入することができる。なおこのとき、他方のガスが庫外に排出されることにより、貯蔵室１５の圧力が低下することが懸念されるが、雰囲気調整ユニット５４０は外気導入路５４５を備えていることから、貯蔵室１５の外部と内部の圧力差に基づいて、庫内で低下した圧力を補う分量の空気が庫外から自然に導入される。また、庫外からの空気は冷却器２１の上流側に供給されることから、冷却器２１により効率よく冷却して庫内に導入することができる。

【0067】

（８）上記食材保管庫５０１において、外気導入路５４５は、エアフィルタ５４５Ａおよび逆止弁５４５Ｂを介装していた。ここで、食材保管庫６０１の雰囲気調整ユニット６４０は、例えば図１７に示すように、エアフィルタ６４５Ａと、逆止弁に換えて電磁弁６４５Ｂと、を介装している外気導入路６４５を備えていてもよい。ここで、電磁弁６４５Ｂは、制御装置６６０（図４参照）に電気的に接続され、送気部Ｐの駆動に連動して外気導入路６４５を開放し、送気部Ｐの停止に連動して外気導入路６４５を封止するように構成されている。したがって、この雰囲気調整ユニット６４０によると、雰囲気制御運転を行っているときのみ外気導入路６４５が解放されて、外気導入路６４５を通じた気体の移動が許容される。このような構成によっても、他方のガスを庫外に排出することによる庫内の圧力低下を補うことができる。

【0068】

（９）上記食材保管庫５０１において、外気導入路５４５は、エアフィルタ５４５Ａおよび逆止弁５４５Ｂを介装していた。ここで、食材保管庫７０１の雰囲気制御部７４０は、例えば図１８に示すように、エアフィルタ７４５Ａと、逆止弁に換えて電磁弁７４５Ｂと、を介装している外気導入路７４５を備えていてもよい。ここで、電磁弁７４５Ｂは、制御装置７６０（図４参照）に電気的に接続されており、圧力センサ１８が所定の通常圧力よりも庫内が減圧されていると判断したときに外気導入路７４５を開放し、圧力センサ１８が所定の通常圧力であると判断したときに外気導入路７４５を封止するように構成されている。したがって、この雰囲気制御部７４０によると、雰囲気制御運転に伴って庫内の圧力が低下しているときのみ外気導入路７４５が解放されて、外気導入路７４５を通じた気体の移動が許容される。このような構成によっても、他方のガスを庫外に排出することによる庫内の圧力低下を補うことができる。なお、庫内が減圧されているかどうかの判断は、これに限定されるものではないが、食材保管庫７０１の設置環境（例えば高度）における平均気圧を通常外気圧Ｐ０としたとき、例えば、庫内の圧力が（Ｐ０－１０）ｈＰａ程度以下の場合に減圧されていると判断することができる。

【符号の説明】

【0069】

１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１…食材保管庫、１０…保管庫本体（本体）、１２Ａ…内装箱、１４…扉、１５，３１５…貯蔵室（箱体）、１５Ａ…導入口、１５Ｂ…排出口、１８…圧力センサ、１９…酸素濃度センサ、２４…ダクト、３１…冷凍装置、４０，１４０，２４０，４４０，５４０，６４０，７４０…雰囲気調整ユニット（ガス分離部）、４１，２４１…分離体、４１Ａ…導入口（導入部）、４１Ｂ…第１送気口、４１Ｃ…第２送気口、４２…酸素プア流路（第１流路）、４３…酸素リッチ流路（第２流路）、４４…空気流路、４５…弁体、４６…庫内流路、４７…庫外流路（外気導入口）、４８…第２弁体、４９Ａ…供給流路、４９Ｂ…外部流路、６０，１６０，２６０，６６０，７６０…制御装置、６１…温度制御部、６２，２６２…雰囲気制御部、５４５，６４５，７４５…外気導入路、５４５Ａ，６４５Ａ，７４５Ａ…エアフィルタ、５４５Ｂ…逆止弁、６４５Ｂ，７４５Ｂ…電磁弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】