(57)【要約】  放熱による温度上昇の影響を分散して温度を維持する時間を延ばすことができる保温容器およびその作製方法を提供する。温度管理を必要とする特定の対象物を保温するための保温容器であって、対象物が設置される中央部を取り囲んで設置された第１の蓄熱材と、第１の蓄熱材を外側から取り囲んで設置された第２の蓄熱材と、を備え、第１および第２の蓄熱材はいずれも対象物Ｖ１の管理目標温度において液体であり、管理目標温度を含む対象物の許容温度範囲の下限近傍で下限より高い温度に凝固点を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度管理を必要とする特定の対象物を保温するための保温容器であって、
対象物が設置される中央部を取り囲んで設置された第１の蓄熱材と、
前記第１の蓄熱材を外側から取り囲んで設置された第２の蓄熱材と、を備え、
前記第１および第２の蓄熱材はいずれも前記対象物の管理目標温度において液体であり、前記管理目標温度を含む前記対象物の許容温度範囲の下限近傍で下限より高い温度に凝固点を有する保温容器。
【請求項２】
前記第１および第２の蓄熱材は、層状に形成され、外側からの熱流入時の等温面に平行に配置されている請求項１記載の保温容器。
【請求項３】
前記第１の蓄熱材の凝固点より前記第２の蓄熱材の凝固点の方が高い請求項１記載の保温容器。
【請求項４】
前記第１の蓄熱材の重量より前記第２の蓄熱材の重量の方が大きい請求項１記載の保温容器。
【請求項５】
前記第１の蓄熱材と前記第２の蓄熱材との間に設置された熱伝導材を更に備える請求項１記載の保温容器。
【請求項６】
前記対象物と蓄熱材との間または最も外側の蓄熱材の外側に設置された断熱材を更に備える請求項１記載の保温容器。
【請求項７】
前記第２の蓄熱材を外側から取り囲んで設置された蓄熱材を更に備える請求項１記載の保温容器。
【請求項８】
前記許容温度範囲の下限は、１〜３℃である請求項１記載の保温容器。
【請求項９】
断熱材で形成された外壁を有し、寒冷地向けの輸送用に用いられる請求項１記載の保温容器。
【請求項１０】
温度管理を必要とする特定の対象物を保温するための保温容器の作製方法であって、
断熱材で形成された外壁を有する容器本体を準備するステップと、
管理目標温度を含む前記対象物の許容温度範囲の下限近傍で下限より高い温度に凝固点を有する蓄熱材を少なくとも２層分準備するステップと、
前記管理目標温度に温度を合せた前記蓄熱材を前記外壁の内側に少なくとも２層分設置するステップと、
前記蓄熱材の最内側に前記対象物を設置するステップと、を含む保温容器の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度管理を必要とする特定の対象物を保温するための保温容器およびその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱材はそれ自体の温度が融点に到達すると、吸熱しながら固相から液相への相変化を起こすことで溶融する。あるいは、それ自体の温度が凝固点に到達すると、放熱しながら液相から固相への相変化を起こすことで凝固する。このような機能を活かすことで、蓄熱材は、一定温度を保持する保温剤として利用されており、このような蓄熱材を構成部材とした保温容器が開発されている（例えば、特許文献１〜３参照）。【０００３】
なお、特許文献１には、２種の蓄熱材を用いることで、一定の温度を保持する容器が提案されているが、この容器は、目標温度において一方の蓄熱材の相変化のみで温度を維持している。図１２Ａ、図１２Ｂは、それぞれ外側の蓄熱材が凝固点に到達する前と後の容器の壁部を拡大した断面図である。【０００４】
具体的には、被保温物を取り囲むように蓄熱材を２層に積層して配置し、目的温度において内側の蓄熱材は凝固状態とし、外側の蓄熱材は溶融状態としている。外気温が保温温度より低くなり、温度低下により外側の蓄熱材の温度が凝固点に達したとき、この容器は、外側の蓄熱材の凝固により冷熱の流入を抑制し、被保温物を保温している。したがって、保温機能のために相変化を利用しているのは一方の蓄熱材のみである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４０２４１６号公報
【特許文献２】特開平９−６８３７６号公報
【特許文献３】特開２００７−１１８９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように一方の蓄熱材のみが保温に用いられている保温容器では、温度維持の機能が十分でない場合がある。このような構造の保温容器で保温しようとすると、一度に放熱が生じることで保温容器が温度を許容範囲内で維持できる時間が短くなり、被保温物の温度を長時間、一定範囲に維持するのが難しくなる。【０００７】
図１３Ａ、図１３Ｂは、それぞれ蓄熱材が凝固点に到達する前と後の保温容器の壁部を拡大した断面図である。保温容器が寒冷な外気に曝された時点では、図１３Ａに示すように、蓄熱材は溶融している。保温容器内の温度は外気温に向かって徐々に低下していくと、外側の蓄熱材が凝固する。そして、図１３Ｂに示すように、凝固の相変化により蓄熱材は一度に熱を放出する。【０００８】
例えば、一部のワクチンの定温輸送の場合、その温度は２〜８℃と狭い許容範囲で所定時間の温度管理が必要であるため、蓄熱材の凝固時の放熱が十分に持続せず被保温物の温度が下がり許容範囲を超えると上記のようなワクチンの本来の機能が損なわれる。【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、放熱による温度上昇の影響を分散して温度を維持する時間を延ばすことができる保温容器およびその作製方法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】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の保温容器は、温度管理を必要とする特定の対象物を保温するための保温容器であって、対象物が設置される中央部を取り囲んで設置された第１の蓄熱材と、前記第１の蓄熱材を外側から取り囲んで設置された第２の蓄熱材と、を備え、前記第１および第２の蓄熱材はいずれも前記対象物の管理目標温度において液体であり、前記管理目標温度を含む前記対象物の許容温度範囲の下限近傍で下限より高い温度に凝固点を有する。【００１１】
このように２つの蓄熱材を、対象物を取り囲む別の層として設けることで、外側の蓄熱材から順次凝固による相変化が生じて熱を放出するため、放熱による温度上昇の影響を分散して温度を維持する時間を延ばすことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放熱による温度上昇の影響を分散して温度を維持する時間を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る保温容器の平断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る保温容器の壁部を管理目標温度において拡大した側断面図である。
【図３】２層構造の蓄熱材および１層構造の蓄熱材の温度変化を示すグラフである。
【図４】２層構造の各蓄熱材の温度変化を示すグラフである。
【図５】濃度および重量の異なる蓄熱材を用いた保温容器の壁部を管理目標温度において拡大した側断面図である。
【図６Ａ】濃度および重量の異なる２層構造の各蓄熱材の温度変化を示すグラフである。
【図６Ｂ】濃度および重量の異なる２層構造の各蓄熱材の温度変化を示すグラフである。
【図７】第２の実施形態に係る保温容器の平断面図である。
【図８】熱伝導材が無い場合および有る場合それぞれの保温容器内の対象物の温度変化を示すグラフである。
【図９】第３の実施形態に係る保温容器の平断面図である。
【図１０】断熱材が無い場合および有る場合それぞれの保温容器内の対象物の温度変化を示すグラフである。
【図１１】第４の実施形態に係る保温容器の平断面図である。
【図１２Ａ】外側の蓄熱材が凝固点に到達する前の保温容器の壁部を拡大した側断面図である。
【図１２Ｂ】外側の蓄熱材が凝固点に到達する後の保温容器の壁部を拡大した側断面図である。
【図１３Ａ】蓄熱材が凝固点に到達する前の保温容器の壁部を拡大した側断面図である。
【図１３Ｂ】蓄熱材が凝固点に到達する後の保温容器の壁部を拡大した側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
（保温容器の構成）
図１は、保温容器１００の平断面図である。保温容器１００は、温度管理を必要とする特定の対象物Ｖ１の保温に用いられ、蓄熱材１１０（第１の蓄熱材）、蓄熱材１２０（第２の蓄熱材）、外壁１８０で形成されている。蓄熱材１１０、１２０は、ナイロン製袋等の樹脂製袋体に密封され、蓄熱パックとして層状に形成されている。以下同様に、保温容器の構成要素として蓄熱材を説明する場合には、蓄熱パックに密封されたものを意味する。
【００１６】
蓄熱材１１０は、対象物Ｖ１が設置される中央部を取り囲んで設置されている。また、蓄熱材１２０は、蓄熱材１１０に接し、蓄熱材１１０を外側から取り囲んで設置されている。なお、蓄熱材１１０、１２０はあらゆる方向について同様に内部を取り囲んでいることが好ましい。
【００１７】
蓄熱材１１０、１２０は、例えば同一の材料であってもよいが、異なる材料を用いる方が好ましい。異なる材料としては、原料を同じにして濃度が変えたものを用いることができる。具体的には、ＴＢＡＢをゲストとし、水をホストとして形成された材料を用いることができ、濃度調整により凝固開始温度を変えることができる。凝固開始温度が蓄熱材のゲスト材の濃度で調整できる材料系としては、ＴＢＡＢと同様にＴＢＡＣなどの４級アンモニウム塩も用いることができる。その他、蓄熱材として、ＮａＣｌ、ＮＨ４Ｃｌ、ＫＣｌ、ＫＨＣＯ３、ＴＨＦ、シクロヘキサン、ノルマルペンチルアンモニウムブロミド、ＴＢＡＦ等を用いることもできる。
【００１８】
図２は、管理目標温度において保温容器１００の壁部を拡大した側断面図である。蓄熱材１１０、１２０は、いずれも対象物Ｖ１の管理目標温度において液体であり、溶融状態である。蓄熱材１１０、１２０は、管理目標温度を含む対象物Ｖ１の許容温度範囲の下限近傍で下限より高い温度に凝固点を有する。
【００１９】
このように２つの蓄熱材１１０、１２０を、対象物Ｖ１を取り囲む別の層として設けることで、外側の蓄熱材１２０から順次凝固による相変化が生じて熱を放出する。その結果、放熱による温度上昇の影響を分散して温度を維持する時間を延ばすことができる。なお、蓄熱材を２層以上設けることで１層の場合に比べて放熱による対象物Ｖ１の温度上昇を抑える効果も生じる。
【００２０】
蓄熱材１１０、１２０は、層状に形成され、外側からの熱流入時の等温面に平行に配置されていることが好ましい。すなわち、直方体の容器であれば、層の表面が壁面に平行するように配置される。このような配置により個々の蓄熱材の凝固開始のタイミングをずらし、対象物Ｖ１に対して温度の保持時間の長時間化、および放熱による温度上昇の抑制が可能となる。
【００２１】
これにより、外側の蓄熱材１２０から凝固しやすくなる。すなわち、まずは蓄熱材１２０の凝固が開始し、凝固による放熱により蓄熱材１１０の凝固は抑制される。すなわち、蓄熱材１１０は温度が上昇するため、蓄熱材１２０の放熱が収まるまで凝固することはない。そして、蓄熱材１２０の凝固が終了し、放熱が無くなった後、蓄熱材１１０の温度が低下し、凝固開始温度に至ると蓄熱材１１０の凝固が開始する。その結果、個々の蓄熱材の凝固開始のタイミングをずらし、対象物Ｖ１に対して温度の保持時間の長時間化、および放熱による温度上昇の抑制が可能となる。
【００２２】
なお、蓄熱材１１０の凝固点より蓄熱材１２０の凝固点の方が高いことが好ましい。すなわち、蓄熱材１１０、１２０のそれぞれの凝固点Ｔａ、ＴｂはＴａ＜Ｔｂとなるように設定されることが好ましい。このような構成において、外気温が保温温度より低い状況では、冷熱の流入により、さらに外側の蓄熱材１２０から凝固が開始しやすくなる。ただし、凝固開始温度はＴａ＝Ｔｂであっても、冷熱が流入する外側の蓄熱材１２０から凝固が始まり、このときの放熱により蓄熱材１１０の凝固は抑制されるため、同様の変化が生じる。設計マージンを確保するためにはＴａ＜Ｔｂであることが好ましい。
【００２３】
（保温容器の応用）
保温容器１００は、用途に応じて許容温度範囲が決められる。保温容器１００は、特にその許容温度範囲の下限を１〜３℃とすることが好ましい。これにより、一部のワクチンなどの医薬品のような下限を２℃付近にもつ対象物Ｖ１を電源等無しで一定時間、定温輸送することができる。
【００２４】
保温容器１００は、断熱材で形成された外壁１８０を有し、寒冷地向けの輸送用に用いられることが好ましい。蓄熱材１１０、１２０が許容温度範囲の下限付近で凝固し、放熱することで、特に寒冷地向けに対象物Ｖ１を輸送する際に、対象物Ｖ１が許容温度範囲の下限を超えて冷却されるのを防止できる。例えば、一部のワクチンについて凝固による機能の喪失を防止できる。
【００２５】
上記の一部のワクチンのうち不活化ワクチンとして、組換え沈降２価ヒトパピローマウイルス様粒子ワクチン、組換え沈降４価ヒトパピローマウイルス様粒子ワクチン、不活化ポリオワクチン（ソークワクチン）、乾燥ヘモフィルスｂ型ワクチン、沈降１３価肺炎球菌結合型ワクチン、４価髄膜炎菌ワクチン（ジフテリアトキソイド結合体）、生ワクチンとして、経口弱毒生ヒトロタウイルスワクチン、５価経口弱毒生ロタウイルスワクチンが挙げられる。
【００２６】
その他、対象物Ｖ１として生鮮食品が挙げられる。生鮮食品には、それぞれ適正な貯蔵温度があり、例えば野菜では、きゅうりが１０〜１２℃、キャベツが０℃、トマト（完熟）が８〜１０℃である。果物では、ネットメロンが２〜５℃、バナナ（黄熟）が１３〜１６℃などそれぞれ適正な貯蔵温度を有している。特に黄熟バナナ保存の最適温度は１５℃前後（緑熟バナナは１３．５℃前後）であり、一時的にでも１３℃以下に置かれてしまうと熟成がうまく進まなくなるほか、低温障害をおこし皮が変色することもあるため厳密な温度制御が必要となる。
【００２７】
（保温容器の製造方法）
上記のように構成された保温容器１００の作製方法を説明する。まず、断熱材で形成された外壁１８０を有する容器本体を準備する。次に、管理目標温度を含む対象物Ｖ１の許容温度範囲の下限近傍で下限より高い温度に凝固点を有する蓄熱材を少なくとも２層分（蓄熱材１１０、１２０）準備する。
【００２８】
管理目標温度に温度を合せた蓄熱材を外壁１８０の内側に準備した層数分設置して保温容器１００を作製する。この際に蓄熱材１１０、１２０は、液体であり、蓄熱パックを配置することで各層を形成する。そして、最内側の蓄熱材１１０の内側に対象物Ｖ１を設置する。このような構成により、放熱による対象物Ｖ１の温度上昇が抑え、温度変化の影響が分散されて温度を維持する時間を延ばすことができる。
【００２９】
（２層構造の効果の検証（１））
保温容器１００が従来容器と比べて優れていることを蓄熱材の構造を変えて温度変化を測定することで検証した。図３は、２層構造の蓄熱材および１層構造の蓄熱材の温度変化を示すグラフである。
【００３０】
温度変化Ｔｄは、蓄熱材（重量２５ｇ、濃度４０ｗｔ％のＴＢＡＢ）および蓄熱材（重量２５ｇ、濃度３０ｗｔ％のＴＢＡＢ）を積層して、一方側から冷却したときの温度変化を示している。また、温度変化Ｔｓは、蓄熱材（重量５０ｇ、濃度４０ｗｔ％のＴＢＡＢ）のみを冷却したときの温度変化を示している。濃度の調整により２層構造の蓄熱材は、それぞれ異なる凝固点を有する。
【００３１】
すなわち、温度変化Ｔｄ、Ｔｓは、同じ量の蓄熱材を一方は、２層構造とし他方は１層構造として、それぞれ同じ条件で外から保温容器１００を冷却したときに測定された対象物Ｖ１の温度変化と同等である。
【００３２】
１層構造の蓄熱材の温度変化Ｔｓは、相変化により放出される熱により一つの大きなピークとして現れている。そして、温度変化Ｔｓではその後急激に対象物Ｖ１の冷却が進んでいる。一方、２層構造の蓄熱材の温度変化Ｔｄは、二つの分離したピークとして現れている。温度変化Ｔｄでは、外側の蓄熱材が凝固し、その放熱により一つ目のピークが生じ、その後、内側の蓄熱材が凝固し、その放熱により二つ目のピークが生じている。温度変化Ｔｄにおけるいずれのピークも温度変化Ｔｓにおけるピークより低く、１．５倍ほど長く持続している。このように定温保持時間が延び、放熱による温度上昇が抑えられている。
【００３３】
（２層構造の効果の検証（２））
保温容器１００について、２層構造の蓄熱材として凝固点が同じで重量も同じものを用い、温度変化を測定した。具体的には、蓄熱材１１０（重量２５ｇ、濃度４０ｗｔ％のＴＢＡＢ）および蓄熱材１２０（重量２５ｇ、濃度４０ｗｔ％のＴＢＡＢ）を内から外に積層して、一方側（外側）から冷却したとき、それぞれの蓄熱材の温度変化を測定した。図４は、２層構造の各蓄熱材の温度変化を示すグラフである。温度変化Ｔａ１は、冷却側とは反対側（内側）の蓄熱材１１０の温度変化を示している。また、温度変化Ｔｂ１は、冷却側（外側）の蓄熱材１２０の温度変化を示している。図４に示すように、冷気により、外側の蓄熱材１２０が先に凝固し、その後蓄熱材１１０が凝固している。
【００３４】
（２層構造の効果の検証（３））
しかし、上記と同様の実験を繰り返すと、各蓄熱材１１０、１２０の凝固開始のタイミングが時系列的に起こらず、蓄熱材１２０が凝固を完了する前に蓄熱材１１０の凝固が始まる場合がある。その場合には、同一の凝固点を有する材料を蓄熱材１１０、１２０に用いるため、凝固開始温度のマージンがなくなる。これに対し、凝固開始のタイミングをずらし、凝固を順番で起こすことによる温度維持の再現性を十分に確保するためには、以下のように重量の異なる蓄熱材を用いる方法がある。
【００３５】
保温容器１００について、２層構造の蓄熱材１１０、１２０として凝固点が異なり重量も異なるものを用い、温度変化を測定した。具体的には、蓄熱材１１０（重量２５ｇ、濃度４０ｗｔ％のＴＢＡＢ）および蓄熱材１２０（重量５０ｇ、濃度３５ｗｔ％のＴＢＡＢ）を積層して、一方側（外側）から冷却したとき、それぞれの蓄熱材１１０、１２０の温度変化を測定した。この場合、蓄熱材１１０の凝固点の方が蓄熱材１２０の凝固点より高い。
【００３６】
図５は、濃度および重量の異なる蓄熱材１１０、１２０を用いた保温容器１００の壁部を管理目標温度において拡大した側断面図である。また、図６Ａ、図６Ｂは、濃度および重量の異なる２層構造の各蓄熱材１１０、１２０の温度変化Ｔａ２、Ｔｂ２を示すグラフである。それぞれ１回目の凝固実験時のグラフ、２回目の凝固実験時のグラフを表している。
【００３７】
図６Ａ、図６Ｂに示すように、凝固点が低くても、重量の多い方が２回とも先に凝固しており、同一濃度で蓄熱材１１０、１２０を構成する場合でも、重量に差をつけることで、より確実に時系列に凝固させることができることが実証された。同一濃度の場合は核生成確率が同じであり、量が多ければ核の数が増し、先に凝固するためと考えられる。
【００３８】
上記の検証結果を考慮すると、保温容器１００においては、外側の蓄熱材１２０の重量を、内側の蓄熱材１１０の重量より多くすることが好ましい。このようにして、確実に外側の蓄熱材１２０を先に凝固させることが可能となる。これにより、仮に容器での熱流入に斑（断熱斑）があった場合でも、同一の重量の蓄熱材１１０、１２０を用いる場合より、異なる重量の蓄熱材１１０、１２０を用いた場合の方が時系列に凝固する確率は上がる。
【００３９】
［第２の実施形態］
（保温容器の構成）
上記の実施形態では、蓄熱材１１０に接してその外側に蓄熱材１２０が設けられているが、蓄熱材１１０と蓄熱材１２０との間に熱伝導材２５０が設けられていてもよい。図７は、熱伝導材２５０が設けられた保温容器２００の平断面図である。
【００４０】
図７に示すように、保温容器２００は、蓄熱材１１０と蓄熱材１２０との間に熱伝導材２５０を有しており、その他の構成は保温容器１００と同様に形成されている。熱伝導材２５０は、少なくとも蓄熱材１１０、１２０より熱伝導率の高い材料により構成されている。熱伝導材２５０としては、入手や取り扱いが容易であることを考慮すれば、例えばアルミテープを用いることが好ましい。
【００４１】
蓄熱材１１０、１２０の間に熱伝導材２５０が設けられることにより、蓄熱材１１０、１２０の間の熱伝導がスムーズになるため、対象物Ｖ１の温度上昇を抑え、低い許容温度範囲の上限温度にも対応可能となる。
【００４２】
（熱伝導材の効果の検証）
熱伝導材２５０の有無だけ異なる２つの保温容器１００、２００について対象物Ｖ１の温度変化を比較した。図８は、熱伝導材２５０が無い場合および有る場合それぞれの保温容器１００、２００内の対象物の温度変化Ｔ１、Ｔ２を示すグラフである。熱伝導材２５０としてはアルミテープを用いた。蓄熱材１１０、１２０には、ＴＢＡＢ−四ホウ酸２％水溶液を用いた。
【００４３】
図８に示すように、保温容器１００内の対象物Ｖ１の温度変化Ｔ１によれば、蓄熱材１１０の凝固による上限温度が８．５℃となった。一方、保温容器２００内の対象物Ｖ１の温度変化Ｔ２によれば、凝固時の放熱による温度上昇が抑制されており、上限温度を７℃に低減できた。
【００４４】
［第３の実施形態］
（保温容器の構成）
上記の実施形態では、保温容器１００に断熱材は設けられていないが、断熱材を設けてもよい。図９は、断熱材が設けられた保温容器３００の平断面図である。図９に示すように、保温容器３００は、対象物Ｖ１と蓄熱材１１０との間に断熱材３６０および最も外側の蓄熱材１２０の外側に断熱材３７０が設けられ、その他の構成は保温容器１００と同様に形成されている。このように断熱材３６０、３７０で囲むことにより、蓄熱材１１０、１２０の間に凝固時の放熱が閉じ込められ、温度の保持時間を延ばすことができる。なお、断熱材３６０、３７０として、具体的には発泡スチロールを用いることができる。
【００４５】
（断熱材の効果の検証）
断熱材３６０、３７０の有無だけ異なる２つの保温容器１００、３００について対象物Ｖ１の温度変化を比較した。図１０は、断熱材３６０、３７０が無い場合および有る場合それぞれの保温容器１００、３００内の対象物の温度変化Ｔ１、Ｔ３を示すグラフである。断熱材３６０、３７０としては発泡スチロールを用いた。蓄熱材１１０、１２０には、ＴＢＡＢ−四ホウ酸２％水溶液を用いた。
【００４６】
図１０に示すように、保温容器１００内の対象物Ｖ１の温度変化Ｔ１によれば、蓄熱材１１０、１２０の放熱により１６時間、温度を保持できた。一方、保温容器３００内の対象物Ｖ１の温度変化Ｔ３によれば、蓄熱材１１０、１２０の放熱を断熱材３６０、３７０で閉じ込めることにより２１時間、温度を保持できた。
【００４７】
［第４の実施形態］
（保温容器の構成）
上記の実施形態では、保温容器１００に２層の蓄熱材１１０、１２０を設けているが、３層以上の蓄熱材を設けてもよい。図１１は、３層の蓄熱材を有する保温容器４００の平断面図である。保温容器４００は、蓄熱材１１０、１２０を外側から取り囲んで設置された蓄熱材４３０が設けられており、その他の構成は保温容器１００と同様に形成されている。すなわち、保温容器４００には、蓄熱材１２０と外壁１８０の間に、蓄熱材４３０が設けられている。
【００４８】
これにより、外気温による影響は、複数層の蓄熱材のうち最外部にある蓄熱材４３０が緩衝し、直ちには内側の蓄熱材１１０、１２０に影響が及ばず、外気温に依らず定常状態を維持できる。これにより、外気温に依らず、対象物の定温保持する効果を向上させることができる。蓄熱材４３０の凝固点は、蓄熱材１１０、１２０の凝固点と同じであってよい。
【００４９】
（保温容器の応用例）
保温容器４００が用いられる際には、凝固点を保温すべき許容温度領域の下限近傍に設定した蓄熱材１１０、１２０は、管理目標温度と同等の温度で容器内に配置する。蓄熱材４３０の温度は、蓄熱材１１０、１２０の凝固点より低い温度にし、蓄熱材４３０の相は凝固状態とする。
【００５０】
次に、蓄熱材４３０に冷やされた蓄熱材１２０および１１０が順に溶融状態から凝固状態に相変化を起こす。相変化を起こしている間、対象物は凝固点以下にはならない。また、凝固時の放熱による温度上昇は、他の２層の蓄熱材により抑えられるため、上限温度を低く抑えられる。次に、下限と上限温度幅を小さくすることができ、より精度の高い温度維持が可能となる。
【００５１】
外気温による影響は、最外部にある蓄熱材４３０が緩衝するため、外気温が保温すべき温度領域の上限値より高くても、蓄熱材４３０が溶融するまでは蓄熱材１１０、１２０はその影響は受けず、外気温に依らず定常状態を維持できる。すなわち、蓄熱材４３０を配置することにより、外気温に依らず、被保温物の定温保持が可能となる。
【００５２】
（３層構造の効果の検証）
同じ材料で合計が同量となる１層構造の蓄熱材と３層構造の蓄熱材とをそれぞれ同一条件の下、一方側から冷却する実験を行ったところ、１層構造は、温度域２〜１０℃を１０時間維持するのに対し、３層構造は、温度域２〜９℃を２０時間程度、維持した。３層構造の蓄熱材の方が温度維持に効果が高いことが実証された。
【００５３】
なお、本国際出願は、２０１５年５月２９日に出願した日本国特許出願第２０１５−１１０６１３号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１５−１１０６１３号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【００５４】
１００  保温容器
１１０、１２０  蓄熱材
１８０  外壁
２００  保温容器
２５０  熱伝導材
３００  保温容器
３６０、３７０  断熱材
４００  保温容器
４３０  蓄熱材
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔｄ、Ｔｓ、Ｔａ１、Ｔａ２、Ｔｂ１、Ｔｂ２  温度変化
Ｖ１  対象物
【図１】
2016194745.tif 000003
【図２】
2016194745.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016194745.tif 000006
【図５】
2016194745.tif 000007
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2016194745.tif 000009
【図７】
2016194745.tif 000010
【図８】
2016194745.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年12月20日(2016.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度管理を必要とする特定の対象物を保温するための保温容器であって、
対象物が設置される中央部を取り囲んで設置された第１の蓄熱材と、
前記第１の蓄熱材を外側から取り囲んで設置された第２の蓄熱材と、を備え、
前記第１および第２の蓄熱材はいずれも前記対象物の管理目標温度において液体であり、前記管理目標温度を含む前記対象物の許容温度範囲の下限近傍で下限より高い温度に凝固点を有し、
前記第２の蓄熱材は凝固時の発熱により温度が上昇する保温容器。
【請求項２】
温度管理を必要とする特定の対象物を保温するための保温容器であって、
対象物が設置される中央部を取り囲んで設置された第１の蓄熱材と、
前記第１の蓄熱材を外側から取り囲んで設置された第２の蓄熱材と、
前記第１の蓄熱材と前記第２の蓄熱材との間に設置された熱伝導材と、を備え、
前記第１および第２の蓄熱材はいずれも前記対象物の管理目標温度において液体であり、前記管理目標温度を含む前記対象物の許容温度範囲の下限近傍で下限より高い温度に凝固点を有する保温容器。
【請求項３】
前記第１および第２の蓄熱材は、層状に形成され、外側からの熱流入時の等温面に平行に配置されている請求項１または請求項２記載の保温容器。
【請求項４】
前記第１の蓄熱材の凝固点より前記第２の蓄熱材の凝固点の方が高い請求項１または請求項２記載の保温容器。
【請求項５】
前記第１の蓄熱材の重量より前記第２の蓄熱材の重量の方が大きい請求項１または請求項２記載の保温容器。
【請求項６】
前記第１の蓄熱材と前記第２の蓄熱材との間に設置された熱伝導材を更に備える請求項１記載の保温容器。
【請求項７】
前記対象物と蓄熱材との間または最も外側の蓄熱材の外側に設置された断熱材を更に備える請求項１または請求項２記載の保温容器。
【請求項８】
前記第２の蓄熱材を外側から取り囲んで設置された蓄熱材を更に備える請求項１または請求項２記載の保温容器。
【請求項９】
前記許容温度範囲の下限は、１〜３℃である請求項１または請求項２記載の保温容器。
【請求項１０】
断熱材で形成された外壁を有し、寒冷地向けの輸送用に用いられる請求項１または請求項２記載の保温容器。
【請求項１１】
温度管理を必要とする特定の対象物を保温するための保温容器の作製方法であって、
断熱材で形成された外壁を有する容器本体を準備するステップと、
管理目標温度を含む前記対象物の許容温度範囲の下限近傍で下限より高い温度に凝固点を有する蓄熱材を少なくとも２層分準備するステップと、
前記管理目標温度に温度を合せた前記蓄熱材を前記外壁の内側に少なくとも２層分設置するステップと、
前記蓄熱材の最内側に前記対象物を設置するステップと、を含み、
少なくとも最外側の前記蓄熱材は、凝固時の発熱により温度が上昇する保温容器の作製方法。
【国際調査報告】
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