(57)【要約】【課題】容器の設計にかかる設計者の労力の増大を抑制する技術を提供すること。【解決手段】容器の寸法を示す寸法情報と、前記容器を構成する物質の属性を示す情報である物質属性情報とに基づいて前記容器を所定の長さだけ変形させる評価印加エネルギーと、前記容器の外部と内部とが単位時間に交換するエネルギーの大きさを表す伝熱エネルギーとの大きさの違いを示す値である容器評価値を算出する算出部、を備える評価装置である。【選択図】図１
2020052929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の寸法を示す寸法情報と、前記容器を構成する物質の属性を示す情報である物質属性情報とに基づいて前記容器を所定の長さだけ変形させる評価印加エネルギーと、前記容器の外部と内部とが単位時間に交換するエネルギーの大きさを表す伝熱エネルギーとの大きさの違いを示す値である容器評価値を算出する算出部、
を備える評価装置。
【請求項２】
前記寸法情報は、容器の縦の長さと、前記容器の横の長さと、前記容器の高さと、前記容器の厚さとを示す、
請求項１に記載の評価装置。
【請求項３】
前記物質属性情報は、前記物質の化学組成と、前記物質の密度と、前記物質の熱伝導率とを示す、
請求項１又は２に記載の評価装置。
【請求項４】
前記算出部は、前記寸法情報と、前記物質属性情報と、前記容器に印加される荷重であり前記容器を所定の長さだけ変形させる荷重である評価荷重による前記容器の変形の割合を示す値であり予め定められた値である変形率とに基づいて、前記容器評価値を算出する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の評価装置。
【請求項５】
前記算出部は、
前記寸法情報と、前記物質の密度と、前記変形率とに基づいて、前記評価荷重を取得する荷重取得部と、
前記寸法情報と、前記物質の熱伝導率とによって、前記伝熱エネルギーを算出する伝熱エネルギー算出部と、
前記寸法情報と、前記変形率と、前記評価荷重と、前記伝熱エネルギーとに基づいて前記容器評価値を算出する容器評価値算出部と、
を備える請求項４に記載の評価装置。
【請求項６】
前記評価印加エネルギーは、前記評価荷重が大きいほど大きな値であり、前記変形率が大きなほど大きな値であり、前記所定の長さが長いほど大きな値である、
請求項５に記載の評価装置。
【請求項７】
前記伝熱エネルギーは、前記容器の厚さに対する前記熱伝導率に比例する値である熱貫流率が大きいほど大きな値であり、前記容器の表面積であって天面の面積と底面の面積と側面の面積との和である伝熱面積が大きな値であるほど大きな値である、
請求項５に記載の評価装置。
【請求項８】
前記容器評価値は、前記容器の表面積であって天面の面積と底面の面積と側面の面積との和である伝熱面積をＡとし、前記変形率をρとし、前記評価荷重をＦとし、前記容器の厚さに対する前記熱伝導率である熱貫流率をＫとし、前記所定の長さを変形長Ｄとし、前記伝熱エネルギーに比例する値を伝熱値Ｑｖとして、前記伝熱値Ｑｖと前記評価印加エネルギーＳとの比であり、
前記伝熱値Ｑｖは、式（６）で表される値であり、
前記評価印加エネルギーＳは、式（３）で表される値である、
請求項５から７のいずれか一項に記載の評価装置。
【数１】
2020052929.tif 000009
【数２】
2020052929.tif 000010
【請求項９】
前記荷重取得部は、前記寸法情報と、前記密度と、前記変形率とに基づいて、シミュレーションによって前記評価荷重を取得する、
請求項５から８のいずれか一項に記載の評価装置。
【請求項１０】
前記容器評価値が所定の条件を満たすか否かを判定する判定部、
をさらに備える請求項１から９のいずれか一項に記載の評価装置。
【請求項１１】
容器の寸法情報と、前記容器を構成する物質の属性を示す情報である物質属性情報とに基づいて前記容器を所定の長さだけ変形させる評価印加エネルギーと、前記容器の外部と内部とが単位時間に交換するエネルギーの大きさを表す伝熱エネルギーとの大きさの違いを示す値である容器評価値を算出する算出ステップ、
を有する評価方法。
【請求項１２】
前記算出ステップは、前記寸法情報と、前記物質属性情報と、前記容器に印加される荷重であり前記容器を所定の長さだけ変形させる荷重である評価荷重による前記容器の変形の割合を示す値であり予め定められた値である変形率とに基づいて、前記容器評価値を算出する、
請求項１１に記載の評価方法。
【請求項１３】
前記算出ステップは、
前記寸法情報と、前記物質の密度と、前記変形率とに基づいて、前記評価荷重を取得する荷重取得ステップと、
前記寸法情報と、前記物質の熱伝導率とによって、前記伝熱エネルギーを算出する伝熱エネルギー算出ステップと、
前記寸法情報と、前記変形率と、前記評価荷重と、前記伝熱エネルギーとに基づいて前記容器評価値を算出する容器評価値算出ステップと、
を有する請求項１２に記載の評価方法。
【請求項１４】
容器の寸法情報と、前記容器を構成する物質の属性を示す情報である物質属性情報とに基づいて前記容器を所定の長さだけ変形させる評価印加エネルギーと、前記容器の外部と内部とが単位時間に交換するエネルギーの大きさを表す伝熱エネルギーとの大きさの違いを示す値である容器評価値を算出する算出ステップと、
前記容器評価値が所定の条件を満たすまで、前記寸法情報を更新し、前記算出ステップを繰り返す制御ステップと、
前記算出ステップにおいて前記容器評価値が所定の条件を満たす場合に、前記容器を製造する製造ステップと、
を有する製造方法。
【請求項１５】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の評価装置としてコンピュータを機能させるための評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価装置、評価方法、製造方法及び評価プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器の設計段階において、設計者は設計中の容器が、断熱性能の高さと強度の強さとに関する所定の基準を満たすか否かを判断する場合があった。このような場合、設計者は容器の断熱性能の高さが所定の基準を満たすか否かを評価するために、容器内の温度分布のシミュレーションを行う。さらに、設計者は、容器の強度の強さが所定の基準を満たすか否かを評価するために、容器内の歪分布や、容器内の応力分布等を算出する強度のシミュレーションを行う（特許文献１及び２参照）。
このような温度分布のシミュレーションと強度のシミュレーションとは、一方のシミュレーション結果に基づいて他方の結果も得られるような相関関係のあるシミュレーションではない。そのため、設計者は、温度分布のシミュレーションと強度のシミュレーションとの２種類のシミュレーションを実行する必要があり、断熱性能の高さと強度の強さとが所定の基準を満たす容器の設計に手間がかかる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８３５９８０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１８７８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明は、容器の設計にかかる設計者の労力の増大を抑制する技術を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、容器の寸法を示す寸法情報と、前記容器を構成する物質の属性を示す情報である物質属性情報とに基づいて前記容器を所定の長さだけ変形させる評価印加エネルギーと、前記容器の外部と内部とが単位時間に交換するエネルギーの大きさを表す伝熱エネルギーとの大きさの違いを示す値である容器評価値を算出する算出部、を備える評価装置である。
【０００６】
本発明の一態様は、容器の寸法情報と、前記容器を構成する物質の属性を示す情報である物質属性情報とに基づいて前記容器を所定の長さだけ変形させる評価印加エネルギーと、前記容器の外部と内部とが単位時間に交換するエネルギーの大きさを表す伝熱エネルギーとの大きさの違いを示す値である容器評価値を算出する算出ステップ、を有する評価方法である。
【０００７】
本発明の一態様は、容器の寸法情報と、前記容器を構成する物質の属性を示す情報である物質属性情報とに基づいて前記容器を所定の長さだけ変形させる評価印加エネルギーと、前記容器の外部と内部とが単位時間に交換するエネルギーの大きさを表す伝熱エネルギーとの大きさの違いを示す値である容器評価値を算出する算出ステップと、前記容器評価値が所定の条件を満たすまで、前記寸法情報を更新し、前記算出ステップを繰り返す制御ステップと、前記算出ステップにおいて前記容器評価値が所定の条件を満たす場合に、前記容器を製造する製造ステップと、を有する製造方法である。
【０００８】
本発明の一態様は、上記の評価装置としてコンピュータを機能させるための評価プログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、容器の設計にかかる設計者の労力の増大を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の評価装置１の構成の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態の評価装置１による評価対象の容器９の一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態における制御部１１０の機能構成の一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態の評価装置１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態の評価装置１によって評価された設計情報が示す容器９を製造する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態における評価装置１が取得する評価印加エネルギーの一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態における積圧面積を説明する説明図である。
【図８】第１の実施形態における評価装置１が取得する評価印加エネルギーの一例を示す図である。
【図９】第１の実施形態における評価装置１が取得する容器評価値の一例を示す図である。
【図１０】第１の実施形態における評価印加エネルギーの実測値の一例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態における伝熱エネルギーの実測値の一例を示す図である。
【図１２】第１の実施形態における評価容器評価値の実測値の一例を示す図である。
【図１３】第２実施形態の評価装置１ａの機能構成の一例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態における評価装置１ａが実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の評価装置１の機能構成の一例を示す図である。
評価装置１は、設計者によって設計された容器が、断熱性能の高さと強度の強さとに関する所定の条件（以下「容器条件」という。）を満たすか否かを評価する。容器条件は、例えば、以下の式（１）で表される値（以下「容器評価値」という。）が所定の値（以下「容器評価基準値」という。）以上という条件である。
【００１２】
【数１】
2020052929.tif 000003
【００１３】
式（１）において、ξは容器評価値を表す。式（１）において、Ｑは容器の伝熱エネルギーを表す。伝熱エネルギーは、容器の外部と内部と温度差に応じた値であって、単位時間中に容器の外部と内部とが交換するエネルギーを表す。式（１）において、Ｓは、容器の強度の強さに関する値を表す。
より具体的には、Ｓは、容器に印加される荷重によって容器に与えられるエネルギー（以下「評価印加エネルギー」という。）であって、容器を所定の大きさだけ変形させるエネルギーを表す。以下、Ｓを評価印加エネルギーという。
伝熱エネルギーＱは具体的には以下の式（２）で表される。
【００１４】
【数２】
2020052929.tif 000004
【００１５】
式（２）において、Ｋは熱貫流率を表す。式（２）においてＡは、容器の伝熱面積を表す。伝熱面積Ａは、容器の表面積であって天面の面積と底面の面積と側面の面積との和である。式（２）において、ΔＴは、予め定められた所定の温度差であって、容器の内部と外部との温度差を表す。式（２）において、Ｈは予め定められた所定の時間（以下「単位時間Ｈ」という。）を表す。
【００１６】
評価印加エネルギーＳは、具体的には以下の式（３）で表される。
【００１７】
【数３】
2020052929.tif 000005
【００１８】
式（３）において、Ｆは容器に印加される荷重、つまり、容器が変形する荷重である。具体的には、容器９を所定の長さ（所定量）だけ変形させる荷重（以下「評価荷重」という。）である。式（３）において、ρは評価荷重による容器の変形の割合を表す。より具体的には、ρは、荷重の印加方向の容器の長さに対する容器の印加方向の変形の長さ、つまり、容器に荷重を印加することにより印加方向に対して容器が変形する変形量である。印加方向は、荷重の方向である。印加方向は、例えば、容器の蓋に垂直な方向である。ρは、評価荷重による容器の変形の割合を表す値であればどのような値であってもよく、例えば、０．０２であってもよい。以下、説明の簡単のため、印加方向は容器の蓋に垂直な方向であると仮定する。以下、ρを変形率という。
式（３）において、Ｄは、容器が印加方向に変形した長さを表す。以下、Ｄを変形長という。すなわち、Ｄは、印加方向の容器の長さと変形率ρとの積である。
【００１９】
ここで、容器評価値及び容器評価基準値について説明する。容器評価基準値はどのような値であってもよいが、容器の用途別に予め定めておく数値である。すなわち、たとえば、一般的な魚箱等のワンウエイ容器に使用される容器評価基準値を１０と、宅配容器又は通い容器に使用される容器評価基準値を１５と、医薬品や精密機械等を収容する高品質管理用容器に使用される容器評価基準値を３０と予め定めておく。
本発明の容器評価値がそれぞれの容器評価基準値（以上）を満たせば、その容器評価基準値に適した用途に使用できる指標となる。
【００２０】
このように、容器評価値は、容器の断熱性能の高さと強度の強さとを示す値である。
【００２１】
ここで、評価装置１の評価対象の設計が示す容器（以下「容器９」という。）の形状について説明する。
図２は、第１の実施形態の評価装置１による評価対象の容器９の一例を示す図である。
評価装置１の評価対象の設計が示す容器９は、所定の厚みを有する容器であって、直方体又は立方体の容器である。
【００２２】
図１の説明に戻る。評価装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１４やメモリ１５や補助記憶装置１６などを備え、プログラムを実行する。評価装置１は、プログラムの実行によって入力部１１、表示部１２及び通信部１３を備える装置として機能する。
【００２３】
入力部１１は、マウスやキーボード、タッチパネル等の入力装置を含んで構成される。入力部１１は、これらの入力装置を自装置に接続するインタフェースとして構成されてもよい。入力部１１は、容器９の寸法を示す情報（以下「寸法情報」という。）と、容器９を構成する物質の属性を示す情報（以下「物質属性情報」という。）との自装置に対する入力を受け付ける。物質属性情報は、容器９を構成する物質の化学組成を示す情報（以下「物質組成情報」という。）と、容器９を構成する物質の密度（以下「物質密度」という。）を示す情報（以下「物質密度情報」という。）と、容器９を構成する物質の熱伝導率（以下「物質熱伝導率」という。）とを含む。以下、入力部１１に入力される情報であって、物質属性情報と、寸法情報とを含む情報を設計情報という。容器９の寸法は、具体的には、容器９の縦の長さと、横の長さと、高さと、厚みとである。なお、高さは、容器９の蓋に垂直な方向の容器９の長さである。容器９を構成する物質は、容器９を構成可能な物質であればどのような物質であってもよく、例えば、樹脂であってもよい。容器９を構成する物質は、容器９を構成可能な物質であればどのような物質であってもよく、例えば、ＥＰＰ（発泡ポリプロピレン；expanded polypropylene）や、ＥＰＥ（発泡ポリエチレン；expanded polyethylene）であってもよい。容器９を構成する物質がＥＰＥである場合、物質組成情報はＥＰＥを示す。
【００２４】
表示部１２は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の表示装置を含んで構成される。表示部１２は、これらの表示装置を自装置に接続するインタフェースとして構成されてもよい。表示部１２には、どのような情報が表示されてもよい。表示部１２には、例えば、容器評価値が容器評価基準値未満であることを示す情報や、容器評価値が容器評価基準値以上であることを示す情報が表示されてもよいし、容器評価値が表示されてもよい。
【００２５】
補助記憶装置１６は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。補助記憶装置１６は、予め定められた値である温度差ΔＴと、予め定められた値である単位時間Ｈと、予め定められた値である変形率ρと、評価装置１の制御に関する各種情報及びコンピュータプログラムとを記憶する。温度差ΔＴ、単位時間Ｈ及び変形率ρの値は、入力部１１への入力によってユーザが変更可能である。
【００２６】
通信部１３は、評価装置１を他の装置に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。通信部１３は、通信インタフェースを介して他の装置と通信する。他の装置は、評価装置１と通信可能な装置であればどのような装置であってもよい。他の装置は、例えば、容器９の金型を作る装置であってもよい。
【００２７】
ＣＰＵ１４は、メモリ１５及び補助記憶装置１６に記憶されたプログラムを実行することによって制御部１１０として機能する。制御部１１０は、評価装置１の各機能部の動作を制御する。
【００２８】
図３は、第１の実施形態における制御部１１０の機能構成の一例を示す図である。
制御部１１０は、算出部１１１及び判定部１１２を備える。
算出部１１１は、荷重取得部１１３、伝熱エネルギー算出部１１４及び容器評価値算出部１１５を備える。
算出部１１１は、荷重取得部１１３、伝熱エネルギー算出部１１４及び容器評価値算出部１１５によって算出処理を実行する。算出部１１１は算出処理を実行することで、設計情報及び変形率ρに基づいて、容器評価値を算出する。
【００２９】
荷重取得部１１３は、評価荷重取得処理を実行する。荷重取得部１１３は、評価荷重取得処理を実行することで、設計情報に含まれる寸法情報及び物質密度と、変形率ρとに基づいて評価荷重を取得する。具体的には、荷重取得部１１３は、容器９に印加される荷重であって、容器９を変形率ρが表す大きさだけ変形させる荷重を評価荷重として取得する。評価荷重は、例えば、変形率ρが２％を示す値である場合、容器９が２％変形する荷重である。
荷重取得部１１３は、設計情報に含まれる寸法情報及び物質密度と、変形率ρとに基づいて取得可能であれば、どのようにして評価荷重を取得してもよい。
荷重取得部１１３は、例えば、設計情報が示す容器９の評価荷重を、シミュレーションによって取得する。シミュレーションは、評価荷重を取得可能なシミュレーションであればどのようなシミュレーションであってもよく、例えば、有限要素法によるシミュレーションであってもよい。設計情報が示す容器９とは、設計情報が示す物質で構成され、設計情報が示す寸法、物質密度及び物質熱伝導率を有する容器９を意味する。
荷重取得部１１３は、例えば、有限要素法による構造解析によって、評価荷重を取得してもよい。
【００３０】
伝熱エネルギー算出部１１４は、伝熱エネルギー取得処理を実行する。伝熱エネルギー算出部１１４は伝熱エネルギー取得処理を実行することで、寸法情報と、物質熱伝導率とに基づいて、式（２）で表される伝熱エネルギーＱを算出する。なお、式（２）における熱貫流率Ｋは、容器９の厚みに対する物質熱伝導率に比例する値である。
【００３１】
容器評価値算出部１１５は、容器評価値算出処理を実行する。容器評価値算出部１１５は、容器評価値算出処理を実行することで、寸法情報と、温度差ΔＴと、単位時間Ｈと、変形率ρと、荷重取得部１１３が取得した評価荷重と、伝熱エネルギー算出部１１４が算出した伝熱エネルギーと、式（１）及び（３）とに基づいて、容器評価値を算出する。
【００３２】
判定部１１２は、判定処理を実行する。判定部１１２は判定処理を実行することで、容器評価値算出部１１５が取得した容器評価値に基づいて、設計情報が示す容器９が容器条件を満たすか否かを判定する。
【００３３】
図４は、第１の実施形態の評価装置１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００３４】
評価装置１に、入力部１１を介して設計情報が入力される（ステップＳ１０１）。評価装置１が、評価荷重取得処理を実行し、評価荷重を取得する（ステップＳ１０２）。具体的には、荷重取得部１１３が、評価荷重処理を実行することで評価荷重を取得する。
ステップＳ１０２の次に、評価装置１が伝熱エネルギー取得処理を実行する。具体的には、伝熱エネルギー算出部１１４が、伝熱エネルギー取得処理を実行し、伝熱エネルギーを算出する（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０３の次に、評価装置１が、容器評価値算出処理を実行する。具体的には、容器評価値算出部１１５が、容器評価値算出処理を実行し、容器評価値を算出する（ステップＳ１０４）。
ステップＳ１０４の次に、評価装置１が、判定処理を実行する。具体的には、判定部１１２が、判定処理を実行し、ステップＳ１０４において算出された容器評価値が、予め定められた容器評価基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００３５】
容器評価値が容器評価基準値以上である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、表示部１２に、ステップＳ１０１において評価装置１に入力された設計情報が示す容器９が適合であることを示す情報を表示する（ステップＳ１０６）。適合であるとは、容器評価値が容器評価基準値以上であることを意味する。なお、ステップＳ１０６においては、適合であることを示す情報だけでなく、容器評価値が表示されてもよい。
【００３６】
一方、容器評価値が容器評価基準値未満である場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、表示部１２に、ステップＳ１０１において評価装置１に入力された設計情報が示す容器９が不適合であることを示す情報を表示する（ステップＳ１０７）。不適合であるとは、容器評価値が容器評価基準値未満であることを意味する。
【００３７】
ステップＳ１０６又はステップＳ１０７の処理の次に、処理が終了する。なお、容器評価値が容器評価基準値未満である場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、必ずしも、表示部１２には、不適合であることを示す情報が表示される必要はない。容器評価値が容器評価基準値未満である場合、表示部１２には何も表示されずに処理が終了してもよい。
【００３８】
このように、評価装置１は、設計情報に基づいて式（１）で表される容器評価値を取得し、性能の評価対象である設計情報が示す容器９の性能を評価する。性能とは、容器の断熱性能の高さと強度の強さとを意味する。
【００３９】
このように構成された第１の実施形態の評価装置１は、容器評価値算出部１１５を備えるため、互いに相関関係の無い２種類未満のシミュレーションの実行によって、設計者によって設計された容器９の性能が所定の基準を満たすか否かを評価することができる。そのため、第１の実施形態の評価装置１は、容器９の設計にかかる設計者の労力の増大を抑制することができる。なお、互いに相関関係の無いとは、一方のシミュレーション結果に基づいて他方の結果も得られるという関係が無いことを意味する。
【００４０】
図５は、第１の実施形態の評価装置１によって評価された設計情報が示す容器９を製造する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
評価装置１によって設計情報を評価し、適合である設計情報を取得する（ステップＳ２０１）。適合である設計情報に基づいて、金型が製造される（ステップＳ２０２）。
製造された金型によって容器９が製造される（ステップＳ２０３）。容器９を製造する方法は、どのような方法であってもよい。容器９を製造する方法は、容器９が発泡スチロールである場合には、例えば、原料となるビーズを製造し、製造したビーズを一次発泡させ、一次発泡させたビーズを金型にいれて蒸気で加熱する方法であってもよい。
【００４１】
（評価印加エネルギー、伝熱エネルギー及び容器評価値の具体例）
図６は、第１の実施形態における評価装置１が取得する評価印加エネルギーの一例を示す図である。
図６の表において、“設計ＩＤ”は、複数の設計情報をそれぞれ区別する識別子である。図６の表において“物質”は、物質組成情報が表す物質であって、容器９を構成する物質を表す。図６の表において、“縦（ｍ）”、“横（ｍ）”、“高さ（ｍ）”、“厚み（ｍ）”及び“密度（ｋｇ／ｍ２）”は、それぞれ、容器９の縦、横、高さ、厚み及び物質密度を示す。すなわち、“縦（ｍ）”、“横（ｍ）”、“高さ（ｍ）”、“厚み（ｍ）”及び“密度（ｋｇ／ｍ２）”は、入力部１１に入力された設計情報の一部を表す。
【００４２】
図６の表において、“２％変形（ｍ）”は、容器の２％の変形に相当する長さを示す。すなわち、“２％変形（ｍ）”は、変形率ρ＝０．０２の場合の変形長Ｄであって、“２％変形（ｍ）”の値は、“高さ（ｍ）”の値の０．０２倍の値である。
図６の表において、“積圧面積（ｍ２）”は、容器９の厚みの面積である。厚みの面積とは、具体的には、外寸面積から内寸面積を引いた値である。外寸面積とは、容器の外側の面積であって、内寸面積とは容器の内側の面積である。
【００４３】
図７は、第１の実施形態における積圧面積を説明する説明図である。図７において、図形Ａの面積が積圧面積である。外寸面積は、容器の断面の外周で囲まれた領域の面積である。内寸面積は、容器の断面の内周で囲まれた領域の面積である。容器の外寸とは、容器の断面の外周の一部の長さである。容器の内寸とは、容器の断面の内周の一部の長さである。外寸は、例えば、容器の断面の外周で囲まれる領域の形状が直方体である場合、直方体の一辺の長さである。内寸は、例えば、容器の断面の内周で囲まれる領域の形状が直方体である場合、直方体の一辺の長さである。容器の断面の形状が直方体であって厚みが均一である場合、外寸と内寸との差の半分が厚みである。
【００４４】
図６の説明に戻る。
図６の表において、“圧縮応力（Ｎ／ｍ２）”は、単位面積当たりの評価荷重の値である。
図６の表において、“評価荷重（Ｎ）”は、荷重取得部１１３が取得した評価荷重を表す。
図６の表において、“２％歪荷重補正×０．７（Ｎ）”は、“評価荷重（Ｎ）”が表す値の０．７倍の値である。
図６の表において、“評価印加エネルギー（Ｊ）”は、式（３）で表される評価印加エネルギーを表す。図６の表において、“容器評価値”は、容器評価値を表す。
【００４５】
図６において、行１０１Ｌは、設計２という識別子で表される設計情報（以下「設計２の設計情報」という。）は、ＥＰＳによって容器９を構成することを表す。行１０１Ｌは、設計２の設計情報が示す容器９の縦の長さが０．３８ｍであって、横の長さが０．３１ｍであって、高さが０．２３ｍであって、厚みが０．０２６ｍであって、物質密度が２５ｋｇ／ｍ２である場合に評価装置１によって取得される評価印加エネルギーが１３．５４Ｊであることを示す。なお、図６において、評価印加エネルギーは、式（３）で表される値に代えて式（３）で表される値に０．７が乗算された値である。式（３）で表される値に０．７が乗算されるのは、評価荷重の取得に際して生じる計算誤差を補正するためである。
図６の表は、物質が同じであれば、物質密度が高いほど評価印加エネルギーが大きいことを示す。
【００４６】
図８は、第１の実施形態における評価装置１が取得する評価印加エネルギーの一例を示す図である。
図８の表において、“熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））”は入力部１１に入力された設計情報の一部であって、物質熱伝導率を表す。
図８の表において“内外温度差（Ｋ）”は、容器９の内側の温度と外側の温度との差を表す。すなわち、“内外温度差（Ｋ）”は温度差ΔＴを表す。図８の表において、“管理時間（ｓ）”は、単位時間Ｈを表す。
図８の表において、“熱貫流率（Ｗ／ｍ２・Ｋ）”は、熱貫流率を表す。熱貫流率は、容器の厚みに対する物質熱伝導率に基づいて取得される。図８において熱貫流率は具体的には、以下の式（４）で表される値である。
図８の表において、“伝熱面積（ｍ２）”は、伝熱面積Ａを表す。伝熱面積Ａは、縦、横、高さ、厚みの情報に基づいて算出される。
【００４７】
【数４】
2020052929.tif 000006
【００４８】
式（４）において、Ψは、厚みを表す。式（４）において、λは、物質熱伝導率を表す。式（４）において、１／２０の項は内表面の境膜伝熱係数を表す。式（４）において、１／７の項は、外表面の境膜伝熱係数を表す。
【００４９】
図８の表において、“伝熱エネルギー（Ｊ）”は、式（２）で表される伝熱エネルギーを表す。
図８において、行１０２Ｌは、図６と同様の設計２の設計情報において物質熱伝導率が０．０３３である場合であって、内外温度差が１Ｋであって、管理時間が１ｓである場合に評価装置１によって取得される伝熱エネルギーが０．５５Ｊであることを示す。
図８の表は、物質が同じであれば、物質密度が高いほど伝熱エネルギーが小さいことを示す。
【００５０】
図９は、第１の実施形態における評価装置１が取得する容器評価値の一例を示す図である。
図９において、“容器評価値”は容器評価値を表す。図９において、行１０３Ｌの容器評価値は、設計２の設計条件の元で評価装置１が算出する容器評価値である。
図９において、行１０３Ｌは、評価印加エネルギーが１３．５４Ｊであって、伝熱エネルギーが０．５５Ｊである場合に、容器評価値が２４．４であることを表す。
図９において、行１０３Ｌの評価印加エネルギーは図６の行１０１Ｌが表す評価印加エネルギーである。図９において、行１０３Ｌの伝熱エネルギーは図８の行１０２Ｌが表す伝熱エネルギーである。
【００５１】
（実験結果）
図１０は、第１の実施形態における評価印加エネルギーの実測値の一例を示す図である。
より具体的には、図１０は、圧縮試験によって測定された評価印加エネルギーを示す。
図１０において、行１０４Ｌは、図６〜図９と同じ設計情報である設計２の設計情報が示す容器９の評価荷重が２９６４Ｎであることを示す。２９６４Ｎは、図６の設計２の設計情報における評価荷重の値に計算誤差を補正するための０．７を乗算した値である３０１０Ｎ、に略同一である。このように、評価装置１が取得する評価印加エネルギーは、実測値に略同一である。そのため、評価装置１が取得する評価印加エネルギーは、実測値に略同一である。
【００５２】
図１１は、第１の実施形態における伝熱エネルギーの実測値の一例を示す図である。
より具体的には、図１１は、容器９の中の５ｋｇの氷の融解量であって、容器９の周囲の温度が３０℃の環境下で５時間経過した時の氷の融解量の実測値と融解量に基づいて算出される伝熱エネルギーを示す。
図１１において、“氷融解量”は、測定開始から５時間経過後の氷の融解量を示す。図１１において、“氷融解エネルギー”は、氷の潜熱と氷融解量との積を表す。なお、氷の潜熱は、３３４Ｊ／ｇである。図１１において、“温度差”は、容器９の周囲の温度である。図１１において、“伝熱値”は、氷融解エネルギー／（（融解時間×温度差）である。
図１１において、行１０５Ｌは、図６〜図９と同じ設計情報である設計２の設計情報が示す容器９の伝熱エネルギーの実測値が、０．５３Ｊであることを示す。このように、評価装置１が算出する伝熱エネルギーは実測値に略同一である。
【００５３】
図１２は、第１の実施形態における評価容器評価値の実測値の一例を示す図である。
図１２において、行１０６Ｌの容器評価値は、設計２の設計情報が示す容器９の容器評価値の実測値である。図１２において、行１０６Ｌは、評価印加エネルギーが１３．３４Ｊであって、伝熱エネルギーが０．５３Ｊである場合に、容器評価値が２５．４であることを表す。行１０６Ｌが示す容器評価値２５．４は、図９における設計２の設計情報が示す容器９の容易機評価値である２４．４に略同一である。このように、評価装置１が算出する容器評価値は実測値に略同一である。
【００５４】
（容器評価値の意義について）
ここで、容器評価値の意義について説明する。
容器は、厚みが厚いほど、断熱能力が高いため、伝熱エネルギーが小さい。また、容器は、厚みが厚いほど、強度が強いため、評価印加エネルギーが大きい。
一方、容器は、厚みが薄いほど、断熱能力が低いため、伝熱エネルギーが大きい。また、容器は、厚みが薄いほど、強度が弱いため、評価印加エネルギーが小さい。
容器は、物質密度が高いほど、断熱能力が高いため、伝熱エネルギーが小さい。また、容器は、物質密度が高いほど、強度が強いため、評価印加エネルギーが大きい。
一方、容器は、物質密度が低いほど、断熱能力が低いため、伝熱エネルギーが大きい。また、容器は、物質密度が低いほど、強度が弱いため、評価印加エネルギーが小さい。
【００５５】
このことは、容器は、厚みが厚く物質密度が高いほど伝熱エネルギーが小さく、評価印加エネルギーが大きいものであることを示す。また、このことは、容器は、厚みが薄く物質密度が低いほど伝熱エネルギーが大きく、評価印加エネルギーが小さいものであることを示す。
【００５６】
このことから、評価印加エネルギーに対する伝熱エネルギーの値である容器評価値によって、ユーザは、容器の性能を評価し、容器を性能に応じて分類することができる。このように、容器評価値は、容器を分類するための値であり、ユーザは容器評価値が所定の値以上か否かに応じて、容器が有する性能を評価することができる。
【００５７】
ユーザは、例えば容器評価値が１０以上の容器は、一般的な魚箱等のワンウエイ容器として使用可能な容器であると判断可能である。ユーザは、例えば容器評価値が１５以上の容器は、宅配容器又は通い容器として使用可能な容器であると判断可能である。ユーザは、例えば容器評価値が３０以上の容器は、医薬品や精密機械等を収容する高品質管理用容器として使用可能な容器であると判断可能である。
【００５８】
（第２の実施形態）
図１３は、第２実施形態の評価装置１ａの機能構成の一例を示す図である。評価装置１ａは、バスで接続されたＣＰＵ１４やメモリ１５や補助記憶装置１６ａなどを備え、プログラムを実行する。評価装置１ａは、プログラムの実行によって入力部１１、表示部１２及び通信部１３を備える装置として機能する。
ＣＰＵ１４は、メモリ１５及び補助記憶装置１６に記憶されたプログラムを実行することによって制御部１１０として機能する。
以下、図１と同様の機能を有するものについては、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００５９】
補助記憶装置１６ａは、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。補助記憶装置１６は、予め定められた値である温度差ΔＴと、予め定められた値である単位時間Ｈと、予め定められた値である変形率ρと、容器９の縦の長さと同じ次元を有する値である試行縦長さと、容器９の横の長さと同じ次元を有する値である試行横長さと、容器９の高さと同じ次元を有する値である試行高さと、容器９の厚みと同じ次元を有する値である試行厚みと、評価装置１の制御に関する各種情報及びコンピュータプログラムを記憶する。温度差ΔＴ、単位時間Ｈ及び変形率ρの値は、入力部１１への入力によってユーザが変更可能である。試行縦長さ、試行横長さ、試行高さ及び試行厚みは、評価装置１ａの処理によって値が更新される。
【００６０】
図１４は、第２の実施形態における評価装置１ａが実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下、図４と同様の処理については、同じ符号を付すことで説明を省略する。
評価装置１ａに、入力部１１を介して設計情報が入力される（ステップＳ１０１）。
ステップＳ１０１において取得された設計情報が示す縦の長さが試行縦長さとして不図示の記録部によって補助記憶装置１６ａに記録される。ステップＳ１０１において取得された設計情報が示す横の長さが試行横長さとして不図示の記録部によって補助記憶装置１６ａに記録される。ステップＳ１０１において取得された設計情報が示す高さが試行高さとして不図示の記録部によって補助記憶装置１６ａに記録される。ステップＳ１０１において取得された設計情報が示す厚みが試行厚みとして不図示の記録部によって補助記憶装置１６ａに記録される（ステップＳ１０８）。なお、図１４における「寸法を記録」はステップＳ１０８の処理を表す。
【００６１】
荷重取得部１１３が、評価荷重処理を実行することで評価荷重を取得する（ステップＳ１０２ａ）。ステップＳ１０２ａにおいて、荷重取得部１１３は、ステップＳ１０１において取得された設計情報に代えて更新設計情報に基づいて評価荷重処理を実行する。更新設計情報は、設計情報が示す容器９の縦の長さ、横の長さ、高さ及び厚みがそれぞれ、試行縦長さ、試行横長さ、試行高さ及び試行厚みである設計情報である。
【００６２】
ステップＳ１０２ａの次に、評価装置１ａが伝熱エネルギー取得処理を実行する。具体的には、伝熱エネルギー算出部１１４が、伝熱エネルギー取得処理を実行し、伝熱エネルギーを算出する（ステップＳ１０３ａ）。ステップＳ１０３ａにおいて、荷重取得部１１３は、ステップＳ１０１において取得された設計情報に代えて更新設計情報に基づいて評価荷重処理を実行する。更新設計情報は、設計情報が示す容器９の縦の長さ、横の長さ、高さ及び厚みがそれぞれ、試行縦長さ、試行横長さ、試行高さ及び試行厚みである設計情報である。
【００６３】
ステップＳ１０３ａの次に、容器評価値算出部１１５が、容器評価値算出処理を実行し、容器評価値を算出する（ステップＳ１０４ａ）。ステップＳ１０４ａにおいて、容器評価値算出部１１５は、ステップＳ１０１において取得された設計情報に代えて更新設計情報に基づいて評価荷重処理を実行する。
ステップＳ１０４ａの次に、ステップＳ１０５の処理が実行される。
【００６４】
容器評価値が容器評価基準値以上である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、制御部１１０は容器評価値が容器評価基準値以上である容器９の設計情報を出力する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９の処理の次に、処理が終了する。
【００６５】
一方、容器評価値が容器評価基準値未満である場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、不図示の記録部が、試行縦長さ、試行横長さ、試行高さ及び試行厚みに基づいて、補助記憶装置１６ａに記憶された試行縦長さ、試行横長さ、試行高さ又は試行厚みの少なくともひとつの値を更新する（ステップＳ１１０）。更新後の値は、予め定められた所定の範囲内の値であればどのような値であってもよい。更新後の値は、どのようなアルゴリズムによって決定される値であってもよい。アルゴリズムは、例えば、試行縦長さ、試行横長さ、試行高さ又は試行厚みの少なくともひとつの値を所定の値だけ増加させるというアルゴリズムであってもよい。ステップＳ１１０の次に、ステップＳ１０２ａの処理に戻る。なお、図１４における「試行寸法を更新」はステップＳ１１０の処理を表す。
【００６６】
このように、評価装置１ａは、容器評価値が所定の条件を満たすまでステップＳ１０２ａ、ステップＳ１０３ａ、ステップＳ１０４ａ、ステップＳ１０５及びステップＳ１１０の処理を繰り返すことで所定の性能を満たす容器９を示す設計情報を取得する。
【００６７】
図１４に示す処理が終了した後、図５におけるステップＳ２０２及びステップＳ２０３の処理が実行されてもよい。この場合、ステップＳ１０９において出力された設計情報に基づいて、金型が製造される（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２の次に、製造された金型によって容器９が製造される（ステップＳ２０３）。
【００６８】
このように構成された第２の実施形態の評価装置１ａは、容器評価値算出部１１５を備えるため、互いに相関関係の無い２種類未満のシミュレーションの実行によって、所定の基準を満たす容器９の設計情報を取得することができる。そのため、実施形態の評価装置１ａは、容器９の設計にかかる設計者の労力の増大を抑制することができる。
【００６９】
（変形例）
なお、評価装置１及び１ａには、必ずしも、物質熱伝導率が入力される必要はない。例えば、予め補助記憶装置１６及び１６ａに、物質熱伝導率と物質密度との関係を示す情報が物質の組成ごとに記憶されている場合には、物質熱伝導率が入力される必要はなく、容器９を構成する物質の化学組成と物質密度とを示す情報が評価装置１及び１ａに入力されればよい。このような場合、評価装置１及び１ａは、物質組成情報と、物質密度情報と、物質熱伝導率と物質密度との関係を示す情報とに基づいて、物質熱伝導率を取得し、容器評価値を算出する。物質ごとの物質熱伝導率と物質密度との関係を示す情報は、例えば、ＪＥＰＳＡ（発泡スチロール協会）が提供する情報であって、物質ごとの物質熱伝導率と物質密度との関係を示す情報であってもよい。物質熱伝導率と物質密度との関係を示す情報は、予め補助記憶装置１６及び１６ａに記憶されていなくとも、電気通信回線を介して取得されてもよい。
【００７０】
なお、予め補助記憶装置１６及び１６ａに、圧縮応力と変形率との関係を示す情報が複数の物質ごとに記憶されている場合には、荷重取得部１１３は、必ずしもシミュレーションによって評価荷重を取得する必要はない。このような場合には、荷重取得部１１３は、物質属性情報が示す物質の圧縮応力と変形率との関係を示す情報に基づいて圧縮応力を取得してもよい。荷重取得部１１３は、取得した圧縮応力に基づいて評価荷重を取得する。物質ごとの圧縮応力と変形率との関係を示す情報は、例えば、ＪＥＰＳＡが提供する情報であって、物質ごとの圧縮応力と変形率との関係を示す情報であってもよい。なお、圧縮応力と変形率との関係を示す情報は、予め補助記憶装置１６及び１６ａに記憶されていなくとも、電気通信回線を介して取得されてもよい。
【００７１】
なお、荷重取得部１１３は、予め設計情報及び変形率と評価荷重との関係を機械学習のアルゴリズムによって学習している場合、学習結果と入力部１１に入力された設計情報及び変形率とに基づいて評価荷重を取得してもよい。
【００７２】
なお、荷重は、容器に印加される荷重であれば、設計者が設計する容器９の使用目的に応じてどのように容器に印加される荷重であってもよい。例えば、荷重は、容器９の外部から容器９に印加される力であってもよいし、容器９の内部から容器９の外部に向けて印加される力であってもよい。
【００７３】
なお、式（２）において、ΔＴ及びＨは、容器９の断熱性能の高さと強度の強さとに依存しない値である。そのため、ΔＴとＨとの積は、設計者が設計する容器９ごとに異なる値でなければ、どのような値であってもよい。そのため、容器評価値は、以下の式（５）及び（６）によって表される値ξＶであってもよい。
【００７４】
【数５】
2020052929.tif 000007
【００７５】
【数６】
2020052929.tif 000008
【００７６】
式（５）及び式（６）においてＱｖは、伝熱エネルギーに比例する値である。以下Ｑｖを伝熱値という。
【００７７】
また、評価印加エネルギーＳは、評価荷重Ｆが大きいほど大きな値であり、変形率ρが大きなほど大きな値であり、変形長Ｄが長いほど大きな値であれば、式（３）の形で表される値でなくてもよい。
【００７８】
また、伝熱エネルギーＱｖは、厚みに対する熱伝導率である熱貫流率が大きいほど大きな値であり、容器の伝熱面積が大きな値であるほど大きな値であれば、式（６）の形で表される値でなくてもよい。
【００７９】
このように、容器評価値は、設計者が設計する容器９ごとに異なる値でなく、評価荷重が大きいほど大きな値であり、変形率が大きなほど大きな値であり、変形長Ｄが長いほど大きな値である値と、熱貫流率が大きいほど大きな値であり、容器の伝熱面積が大きな値である値との大きさの違いを示す値であればどのような値であってもよい。
容器評価値は、設計者が設計する容器９ごとに異なる値でなければ、例えば、評価印加エネルギーＳの伝熱値ＱＶに対する比であってもよい。容器評価値は、設計者が設計する容器９ごとに異なる値でなければ、例えば、評価印加エネルギーＳのｎ乗（ｎは１以上の整数）の伝熱値ＱＶに対する割合であってもよい。
【００８０】
なお、容器条件は、必ずしも容器評価値が容器評価基準値以上という条件でなくてもよい。容器条件は、例えば、容器評価値が容器評価基準値以下という条件であってもよい。容器条件は、容器評価値が所定の範囲内の値であるという条件であってもよい。
【００８１】
容器評価基準値は、予め複数の値が補助記憶装置１６又は１６ａに記憶されていてもよい。このような場合、ユーザは入力部１１を介して、いずれの容器評価基準値を使用して評価装置１又は１ａに図４又は図１４が表す処理を実行させるかを選択することができる。
【００８２】
なお、ステップＳ１１０の処理は、寸法情報の更新の一例である。
【００８３】
なお、評価装置１及び１ａは、ネットワークを介して通信可能に接続された複数台の情報処理装置を用いて実装されてもよい。この場合、評価装置１及び１ａが備える各機能部は、複数の情報処理装置に分散して実装されてもよい。例えば、荷重取得部１１３と、伝熱エネルギー算出部１１４と、容器評価値算出部１１５と、判定部１１２とはそれぞれ異なる情報処理装置に実装されてもよい。
【００８４】
なお、評価装置１及び１ａの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００８５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１…評価装置、  １ａ…評価装置、  １１…入力部、  １２…表示部、  １３…通信部、  １４…ＣＰＵ、  １５…メモリ、  １６…補助記憶装置、  １６ａ…補助記憶装置、  １１０…制御部、  １１１…算出部、  １１２…判定部、  １１３…荷重取得部、  １１４…伝熱エネルギー算出部、  １１５…容器評価値算出部
【図１】
2020052929.tif 000011
【図２】
2020052929.tif 000012
【図３】
2020052929.tif 000013
【図４】
2020052929.tif 000014
【図５】
2020052929.tif 000015
【図６】
2020052929.tif 000016
【図７】
2020052929.tif 000017
【図８】
2020052929.tif 000018
【図９】
2020052929.tif 000019
【図１０】
2020052929.tif 000020
【図１１】
2020052929.tif 000021
【図１２】
2020052929.tif 000022
【図１３】
2020052929.tif 000023
【図１４】
2020052929.tif 000024