(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄冷熱材が収納されて内部が保温又は保冷される包装体であって、
前記蓄冷熱材は、相対的に融点又は凝固点の高い第１冷熱剤と、相対的に融点又は凝固点の低い第２冷熱剤と、前記第１冷熱剤と前記第２冷熱剤とを各々隔離して収容する複数の収容室を有する収容部と、を備え、
前記収容部は、長方形板状の樹脂成形体であり、前記第１冷熱剤を収容する第１収容室と、前記第２冷熱剤を収容する第２収容室とを備え、
前記第１収容室と前記第２収容室は、それぞれ、前記収容部の長手方向に延在する基部と、該基部に連結され前記収容部の短手方向に延在する複数の短手方向延在部とを有し、
前記第１収容室の前記基部と前記第２収容室の前記基部とは、前記収容部の短手方向の両端に配置され、
前記第１収容室の前記短手方向延在部と前記第２収容室の前記短手方向延在部とは、前記収容部の長手方向に交互に配置されていることを特徴とする包装体。
【請求項２】
前記蓄冷熱材は、前記第２冷熱剤が収容された前記収容室が前記包装体内部の温度管理室に対向して配置されることを特徴とする請求項１に記載の包装体。
【請求項３】
包装体内部を保冷又は保温する蓄冷熱材であって、
相対的に融点又は凝固点の高い第１冷熱剤と、相対的に融点又は凝固点の低い第２冷熱剤と、前記第１冷熱剤と前記第２冷熱剤とを各々隔離して収容する複数の収容室を有する収容部と、を備え、
前記収容部は、長方形板状の樹脂成形体であり、前記第１冷熱剤を収容する第１収容室と、前記第２冷熱剤を収容する第２収容室とを備え、
前記第１収容室と前記第２収容室は、それぞれ、前記収容部の長手方向に延在する基部と、該基部に連結され前記収容部の短手方向に延在する複数の短手方向延在部とを有し、
前記第１収容室の前記基部と前記第２収容室の前記基部とは、前記収容部の短手方向の両端に配置され、
前記第１収容室の前記短手方向延在部と前記第２収容室の前記短手方向延在部とは、前記収容部の長手方向に交互に配置され、
前記収容部の外表面の一部は、前記第２冷熱剤が収容された前記収容室の外壁面であることを特徴とする蓄冷熱材。
【請求項４】
前記第１収容室の前記短手方向延在部と前記第２収容室の前記短手方向延在部との間に間隙が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄冷熱材。
【請求項５】
前記第１収容室の前記短手方向延在部と前記第２収容室の前記短手方向延在部とは、連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項４に記載の蓄冷熱材。
【請求項６】
前記収容部は、表面に複数の溝状の凹部を有し、
前記凹部は、前記短手方向延在部の延在方向及び前記基部の延在方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の蓄冷熱材。
【請求項７】
前記第１収容室と前記第２収容室は、一体的に連結されていることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の蓄冷熱材。
【請求項８】
前記第１収容室と前記第２収容室は、分離可能に組み合わされていることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の蓄冷熱材。
【請求項９】
前記第１冷熱剤の質量Ｗ１と前記第２冷熱剤の質量Ｗ２との比Ｗ１/Ｗ２は、０．２５以上４．０以下であることを特徴とする請求項３から請求項８のいずれか一項に記載の蓄冷熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装体内部の保温又は保冷に用いられる蓄冷熱材の使用方法、蓄冷熱材が収納される包装体、及び、蓄冷熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から外気温度に左右されず温度管理の必要な物品を長時間に亘って所定の温度に維持して保管及び輸送できる低温保管容器に関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１には、容器内部に２種の蓄熱材又は蓄冷材が収容される低温保管輸送容器が開示されている。以下では、蓄熱材又は蓄冷材を蓄冷熱材と総称する。
【０００３】
特許文献１に記載の低温保管輸送容器は、融解状態にある第一の蓄冷熱材を温度管理対象物品に隣接して配置し、凝固状態にある第二の蓄冷熱材を第一の蓄冷熱材の外周部に配置している。第一の蓄冷熱材は、第二の蓄冷熱材よりも高い融点又は凝固点を有している。
【０００４】
外気の温度が第一の蓄冷熱材の融点又は凝固点よりも高い場合には、容器の外周部に配置された第二の蓄冷熱材は、外気の温度によって凝固状態から融解状態に相転移する。また、温度管理対象物品に隣接する第一の蓄冷熱材は、第二の蓄冷熱材に冷却されて融解状態から凝固状態に相転移する。融解状態の第二の蓄冷熱材は、外気の温度により加温され、第一の蓄冷熱材は、第二の蓄冷熱材に加温されて凝固状態から融解状態に相転移する。
【０００５】
外気の温度が第一の蓄冷熱材の融点又は凝固点よりも低く、第二の蓄冷熱材の融点又は凝固点よりも高い場合には、容器の外周部に配置された第二の蓄冷熱材は、外気の温度によって凝固状態から融解状態に相転移する。また、温度管理対象物品に隣接する第一の蓄冷熱材は、第二の蓄冷熱材に冷却されて融解状態から凝固状態に相転移する。
【０００６】
外気の温度が第二の蓄冷熱材の融点又は凝固点より低い場合には、温度管理対象物品に隣接する第一の蓄冷熱材は、容器の外周部に配置された第二の蓄冷熱材に冷却されて融解状態から凝固状態に相転移する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−４８１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１に記載の低温保管輸送容器は、外気の温度に関わらず、温度管理対象物品に隣接して配置された第一の蓄冷熱材が、第二の蓄冷熱材に冷却されて融解状態から凝固状態に相転移する。凝固状態の第一の蓄冷熱材が第二の蓄冷熱材に冷却されると、第一の蓄冷熱材の凝固点よりもさらに温度が低下し、隣接する温度管理対象物品の温度が所定の温度以下に低下する虞がある。
【０００９】
また、温度管理対象物品に隣接して配置された第一の蓄冷熱材が、第二の蓄冷熱材に冷却されて融解状態から凝固状態に相転移するときに、第二の蓄冷熱材に対して熱を放出し、第二の蓄冷熱材の温度が上昇する。このとき、温度管理対象物品の温度管理に使用すべき第一の蓄冷熱材及び第二の蓄冷熱材のエネルギーが、第一の蓄冷熱材と第二の蓄冷熱材との間で無駄に消費され、温度管理対象物品を適切な温度に維持可能な持続時間が短縮される虞がある。
【００１０】
また、第一の蓄冷熱材は、第二の蓄冷熱材よりも高い融点又は凝固点を有している。そのため、融解状態にある第一及び第二の蓄冷熱材をともに冷却していくと、まず、第一の蓄冷熱材の凝固点以下の温度で第一の蓄冷熱材が凝固し、次に、第二の蓄冷熱材の凝固点以下の温度で第二の蓄冷熱材が凝固する。そのため、融解状態にある第一の蓄冷熱材と凝固状態にある第二の蓄冷熱材とを使用するためには、第一の蓄冷熱材と第二の蓄冷熱材とを異なる温度で個別に管理する必要があり、蓄冷熱材の管理が煩雑である。
【００１１】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、従来よりも包装体内部の温度を安定させ、持続時間を長くすることができ、温度管理が簡便な蓄冷熱材の使用方法、包装体、及び蓄冷熱材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】
【００１２】
前記目的を達成すべく、本発明の蓄冷熱材の使用方法は、包装体内部を保冷又は保温する蓄冷熱材の使用方法であって、相対的に融点又は凝固点の高い第１冷熱剤と、相対的に融点又は凝固点の低い第２冷熱剤と、前記第１冷熱剤と前記第２冷熱剤とを各々隔離して収容する複数の収容室を有する収容部と、を備えた蓄冷熱材を用い、前記蓄冷熱材を前記第１冷熱剤の凝固点以下かつ前記第２冷熱剤の凝固点以上の温度にする準備工程と、前記準備工程を経た前記蓄冷熱材を前記包装体内部に収納する収納工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
換言すると、本発明の蓄冷熱材の使用方法は、包装体内部を所定の温度範囲に保冷又は保温する蓄冷熱材の使用方法であって、前記所定の温度範囲において固相であるか又は固相と液相との間で相転移する第１冷熱剤と、前記所定の温度範囲において液相である第２冷熱剤と、前記第１冷熱剤と前記第２冷熱剤とを各々隔離して収容する複数の収容室を有する収容部と、を備えた蓄冷熱材を用い、前記蓄冷熱材を前記第１冷熱剤が固相でありかつ前記第２冷熱剤が液相である温度にする準備工程と、前記準備工程を経た前記蓄冷熱材を包装体内部に収納する収納工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の蓄冷熱材の使用方法は、例えば、食品や医療品等の温度管理が必要な内容物を収容する断熱容器等の包装体内部の温度を、適切な温度範囲に維持することを目的とする。そのために、収納工程前の準備工程において、例えば冷凍庫等の温度管理された保管庫に蓄冷熱材を収容し、蓄冷熱材を第１冷熱剤の凝固点以下かつ前記第２冷熱剤の凝固点以上の温度に冷却する。すなわち、準備工程において、蓄冷熱材を第１冷熱剤が固相でありかつ第２冷熱剤が液相である温度に冷却する。その後、収納工程において、準備工程を経た蓄冷熱材を包装体内部に収納することで、包装体内部が所定の温度範囲に保冷又は保温される。
【００１５】
より具体的には、包装体外部の温度が包装体内部の管理温度よりも高い場合、本発明の蓄冷熱材の使用方法において、蓄冷熱材は、包装体内部の温度を包装体外部の温度よりも低い温度に保冷する蓄冷材、保冷材として使用することができる。また、包装体外部の温度が包装体内部の管理温度よりも低い場合、本発明の蓄冷熱材の使用方法において、蓄冷熱材は、包装体内部の温度を包装体外部の温度よりも高い温度に保温する蓄熱材又は保温材として使用することができる。
【００１６】
本発明の蓄冷熱材の使用方法では、準備工程において、例えば、蓄冷熱材の収容部に各々隔離されて収容された第１冷熱剤及び第２冷熱剤がともに液相である状態から蓄冷熱材を冷却していくと、相対的に凝固点の高い第１冷熱剤が先に凝固して固相に相転移する。一方、相対的に凝固点の低い第２冷熱剤は、第２冷熱剤の凝固点以下の温度になるまで液相を維持する。すなわち、第１冷熱剤及び第２冷熱剤がともに液相である状態から蓄冷熱材を冷却していくと、蓄冷熱材を第１冷熱剤が固相でありかつ第２冷熱剤が液相である温度にすることができる。
【００１７】
したがって、本発明の蓄冷熱材の使用方法によれば、準備工程において第１冷熱剤と第２冷熱剤の温度管理を一括して行うことができ、従来よりも蓄冷熱材の管理を簡便にすることができる。
【００１８】
なお、準備工程では、蓄冷熱材を第２冷熱剤の凝固点以下の温度になるまで冷却して第１冷熱剤及び第２冷熱剤を固相に相転移させ、収納工程において、第２冷熱剤を液相に相転移させるようにしてもよい。換言すると、準備工程において、蓄冷熱材を第１冷熱剤及び第２冷熱剤が固相である温度にして、収納工程において、蓄冷熱材を第１冷熱剤が固相でありかつ第２冷熱剤が液相である温度にしてもよい。
【００１９】
本発明の蓄冷熱材の使用方法では、上記のいずれの場合にも、収納工程において包装体内部に収納された蓄冷熱材は、包装体内部で固相の第１冷熱剤と液相の第２冷熱剤とが収容部の複数の収容室に各々隔離されて収容された状態になる。
【００２０】
包装体外部の温度が第１冷熱剤の融点よりも高い場合、本発明の蓄冷熱材の使用方法によって包装体内部の温度を包装体外部の温度よりも低い温度に保冷することができる。この場合、包装体内部の温度が包装体外部の温度よりも低くなるため、包装体外部の熱は、包装体を介して包装体内部に伝わり、さらに蓄冷熱材の収容部を介して第１冷熱剤に伝わって、固相の第１冷熱剤の温度を上昇させる。
【００２１】
第１冷熱剤は、その温度が融点まで上昇すると、固相から液相へ相転移する。第１冷熱剤は、その全体が固相から液相に相転移して融解するまでの間、包装体外部から包装体内部へ伝わった熱を潜熱として吸収し、概ね融点に等しい一定の温度に維持される。これにより、第１冷熱剤は、包装体内部に伝わった熱が第２冷熱剤に伝わるのを抑制し、第２冷熱剤を包装体外部の温度よりも低い温度に保冷する。
【００２２】
そのため、収納工程において、第２冷熱剤が収容された収容室が包装体内部の温度管理室に対向するように蓄冷熱材を包装体内部に配置することが好ましい。第２冷熱剤は、液相であるため、固相である場合よりも比熱が大きく、包装体外部から伝わる熱や、第１冷熱剤との間の熱の移動による温度変化が固相である場合よりも小さく、温度が安定している。そのため、第１冷熱剤によって保冷された第２冷熱剤により、温度管理室の温度は、包装体外部の温度よりも低く、温度変化の少ない安定した所定の温度範囲の管理温度に維持される。
【００２３】
したがって、本発明の蓄冷熱材の使用方法によれば、従来よりも包装体内部の温度を安定させることができる。また、第２冷熱剤は、包装体内部で相転移することがなく、潜熱を吸収又は放出することがないため、第１冷熱剤との間での無駄なエネルギー消費が抑制される。したがって、本発明の蓄冷熱材の使用方法によれば、従来よりも包装体内部の温度を適切な温度に維持することができる時間、すなわち持続時間を長くすることができる。
【００２４】
一方、包装体外部の温度が蓄冷熱材の第１冷熱剤の凝固点よりも低い場合、蓄冷熱材によって包装体内部の温度を包装体外部の温度よりも高い温度に保温することができる。この場合にも、準備工程において、蓄冷熱材は、使用前に第１冷熱剤の凝固点以下かつ第２冷熱剤の凝固点より高い温度、すなわち第１冷熱剤が固相でありかつ第２冷熱剤が液相である温度に冷却される。
【００２５】
そして、収納工程において、蓄冷熱材は、保温が必要な食品等の内容物とともに包装体内部に収容される。第１冷熱剤の温度が凝固点と等しい温度である場合、第１冷熱剤の温度は包装体外部の温度よりも高いため、第１冷熱剤の熱は、蓄冷熱材の収容部及び包装体を介して包装体外部へ伝わる。第１冷熱剤は、固相の状態を維持して収容部及び包装体を介して包装体外部へ熱を放出して冷却されるが、その温度が包装体外部と等しい温度に低下するまでは、第２冷熱剤を包装体外部よりも高い温度に保温し、第２冷熱剤の温度低下を抑制する。
【００２６】
収納工程において包装体内部に収納された蓄冷熱材の第２冷熱剤は、液相であるため、固相である場合よりも比熱が大きく、包装体外部へ伝わる熱や、第１冷熱剤との間の熱の移動による温度変化が固相である場合よりも小さく、温度が安定している。そのため、第１冷熱剤によって保温された第２冷熱剤により、温度管理室の温度は、包装体外部の温度よりも高く、温度変化の少ない安定した所定の温度範囲の管理温度に維持される。
【００２７】
なお、包装体外部の温度が第１冷熱剤の凝固点より低く、蓄冷熱材によって包装体内部の温度を包装体外部の温度よりも高い温度に保温する場合、第１冷熱剤を液相から固相へ相転移させることもできる。この場合、蓄冷熱材は、準備工程において、第１冷熱剤及び第２冷熱剤の双方が液相の融解状態となる第１冷熱剤の融点よりも高い温度にされる。そして、収納工程において、準備工程を経た蓄冷熱材は、保温が必要な内容物とともに包装体内部に収容される。液相の第１冷熱剤の温度は、包装体外部の温度よりも高いため、第１冷熱剤の熱は、蓄冷熱材の収容部及び包装体を介して包装体外部へ伝わる。
【００２８】
第１冷熱剤は、収容部及び包装体を介して包装体外部へ熱を放出し、温度が凝固点まで低下すると、液相から固相へ相転移する。第１冷熱剤は、全体が液相から固相に相転移して凝固するまでの間、概ね凝固点に等しい一定の温度に維持される。これにより、第１冷熱剤は、第２冷熱剤の温度を包装体外部の温度よりも高い温度に保温する。
【００２９】
第２冷熱剤は、第１冷熱剤によって包装体外部の温度よりも高い温度に保温され、収容部を介して隣接する包装体内部の温度管理室内の空気及び内容物の温度を包装体外部の温度よりも高い温度に保温する。また、第２冷熱剤は、液相であり、固相である場合と比較して比熱が大きいため、第１冷熱剤への放熱による温度低下が抑制される。これにより、包装体内部の空気や内容物の温度変化が抑制され、包装体内部の温度を安定させることができる。
【００３０】
第１冷熱剤は、全体が液相から固相に相転移して凝固しても、その温度が包装体外部の温度と等しい温度に低下するまでは、第２冷熱剤を包装体外部の温度よりも高い温度に保温し、第２冷熱剤の温度低下を抑制する。第２冷熱剤は、液相であるため、固相と比較して比熱が大きく、第１冷熱剤への放熱による温度低下が抑制され、包装体内部の空気や内容物の温度変化を抑制し、包装体内部の温度を安定させることができる。
【００３１】
したがって、本発明の蓄冷熱材の使用方法によれば、蓄冷熱材を蓄熱材又は保温材として用いる場合にも、準備工程において第１冷熱剤と第２冷熱剤の温度管理を一括して行うことができ、従来よりも蓄冷熱材の管理を簡便にすることができる。また、収容工程において、従来よりも包装体内部の温度を安定させることができ、従来よりも包装体内部の温度を適切な温度に維持することができる時間、すなわち持続時間を長くすることができる。
【００３２】
本発明の包装体は、蓄冷熱材が収納されて内部が保温又は保冷される包装体であって、前記蓄冷熱材は、相対的に融点又は凝固点の高い第１冷熱剤と、相対的に融点又は凝固点の低い第２冷熱剤と、前記第１冷熱剤と前記第２冷熱剤とを各々隔離して収容する複数の収容室を有する収容部とを備え、前記第１冷熱剤の凝固点以下かつ前記第２冷熱剤の凝固点以上の温度で包装体内部に収納されることを特徴とする。
【００３３】
換言すると、本発明の包装体は、蓄冷熱材が収納されて内部が所定の温度範囲に保温又は保冷される包装体であって、前記蓄冷熱材は、前記所定の温度範囲において固相であるか又は固相と液相との間で相転移する第１冷熱剤と、前記所定の温度範囲において液相である第２冷熱剤と、前記第１冷熱剤と前記第２冷熱剤とを各々隔離して収容する複数の収容室を有する収容部と、を備え、前記第１冷熱剤が固相でありかつ前記第２冷熱剤が液相である温度で包装体内部に収納されることを特徴とする。
【００３４】
本発明の包装体によれば、前述の本発明の蓄冷熱材の使用方法と同様に、従来よりも蓄冷熱材の管理を簡便にすることができ、従来よりも包装体内部の温度を安定させることができ、従来よりも包装体内部の温度を適切な温度に維持することができる時間、すなわち持続時間を長くすることができる。
【００３５】
本発明の包装体において、蓄冷熱材は、前記第２冷熱剤が収容された前記収容室が包装体内部の温度管理室に対向して配置されることが好ましい。第２冷熱剤は、包装体内部で液相であるため、固相である場合よりも比熱が大きく、包装体外部から伝わる熱や、第１冷熱剤との熱の移動による温度変化が固相である場合よりも小さく、温度が安定している。そのため、第１冷熱剤によって保冷又は保温された第２冷熱剤により、包装体内部の温度は、温度変化の少ない安定した所定の温度範囲の管理温度に維持される。
【００３６】
本発明の蓄冷熱材は、包装体内部を保冷又は保温する蓄冷熱材であって、相対的に融点又は凝固点の高い第１冷熱剤と、相対的に融点又は凝固点の低い第２冷熱剤と、前記第１冷熱剤と前記第２冷熱剤とを各々隔離して収容する複数の収容室を有する収容部と、を備え、前記収容部の外表面の一部又は全体は、前記第２冷熱剤が収容された前記収容室の外壁面であることを特徴とする。
【００３７】
換言すると、本発明の蓄冷熱材は、包装体内部を所定の温度範囲に保冷又は保温する蓄冷熱材であって、前記所定の温度範囲において固相であるか又は固相と液相との間で相転移する第１冷熱剤と、前記所定の温度範囲において液相である第２冷熱剤と、前記第１冷熱剤と前記第２冷熱剤とを各々隔離して収容する複数の収容室を有する収容部と、を備え、前記収容部の外表面の一部又は全体は、前記第２冷熱剤が収容された前記収容室の外壁面であることを特徴とする。この場合、前記第１冷熱剤の凝固点及び融点は、前記第２冷熱剤の凝固点及び融点よりも高くすることができる。
【００３８】
本発明の蓄冷熱材によれば、前述の本発明の蓄冷熱材の使用方法と同様に、従来よりも蓄冷熱材の管理を簡便にすることができ、従来よりも包装体内部の温度を安定させることができ、従来よりも包装体内部の温度を適切な温度に維持することができる時間、すなわち持続時間を長くすることができる。
【００３９】
本発明の蓄冷熱材において、前記第１冷熱剤の質量Ｗ１と前記第２冷熱剤の質量Ｗ２との比Ｗ１/Ｗ２は、０．２５以上４．０以下であることが好ましい。これにより、前述の効果を十分に発揮することができる。また、本発明の蓄冷熱材において、複数の前記収容室は、一体的に連結されていてもよい。これにより、複数の収容室に各々隔離されて収容された第１冷熱剤と第２冷熱剤とを一括して管理するのが容易になる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、従来よりも包装体内部の温度を安定させ、持続時間を長くすることができ、温度管理が簡便な蓄冷熱材の使用方法、包装体、及び蓄冷熱材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態１に係る蓄冷熱材の概略構成を示す斜視図。
【図２】本発明の実施形態１に係る包装体の概略構成を示す断面図。
【図３】本発明の実施形態２に係る蓄冷熱材の概略構成を示す斜視図。
【図４】本発明の実施形態２に係る包装体の概略構成を示す断面図。
【図５】本発明の実施形態３に係る蓄冷熱材の概略構成を示す斜視図。
【図６】本発明の実施形態３に係る包装体の概略構成を示す断面図。
【図７】本発明の実施形態４に係る蓄冷熱材の概略構成を示す斜視図。
【図８】本発明の実施形態４に係る包装体の概略構成を示す断面図。
【図９】本発明の実施例１に係る包装体の概略構成を示す断面図。
【図１０】実施例１に係る包装体の内容物と蓄冷熱材の温度変化を示すグラフ。
【図１１】比較例１に係る包装体の概略構成を示す断面図。
【図１２】比較例１に係る包装体の内容物と蓄冷熱材の温度変化を示すグラフ。
【図１３】比較例２に係る包装体の概略構成を示す断面図。
【図１４】比較例２に係る包装体の内容物と蓄冷熱材の温度変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の蓄冷熱材の使用方法、包装体、及び蓄冷熱材の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４３】
［実施形態１］
以下では、最初に本発明の実施形態１に係る蓄冷熱材について説明し、次に本発明の実施形態１に係る包装体について説明し、最後に本発明の実施形態１に係る蓄冷熱材の使用方法について説明する。
【００４４】
（蓄冷熱材）
図１は、本発明の実施形態１に係る蓄冷熱材１の概略構成を示す斜視図である。本実施形態の蓄冷熱材１は、例えば、食品や医療品等の温度管理を必要とする物品を収容する包装体内部の温度を保冷又は保温するための蓄冷材又は蓄熱材である。
【００４５】
蓄冷熱材１は、相対的に融点又は凝固点の高い第１冷熱剤１０と、相対的に融点又は凝固点の低い第２冷熱剤２０とを備えている。換言すると、蓄冷熱材１は、所定の温度範囲において固相であるか又は固相と液相との間で相転移する第１冷熱剤１０と、前記所定の温度範囲において液相である第２冷熱剤２０とを備えている。すなわち、第１冷熱剤１０の凝固点及び融点は、第２冷熱剤２０の凝固点及び融点よりも高い。
【００４６】
また、蓄冷熱材１は、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを収容する収容部３０を備えている。収容部３０は、蓄冷熱材１の外形を形成し、第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０を収容する容器である。収容部３０は、例えば、内部に収容された第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０を視認可能な透明又は半透明のポリエチレン等の樹脂を用いたブロー成形によって製作することができる。
【００４７】
収容部３０は、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容する複数の収容室３１，３２を有している（図２参照）。収容部３０は、例えば、ブロー成形によって、内部に複数の収容室３１，３２を有する概ね長方形の板状の形状に一体成形されることで、複数の収容室３１，３２が一体的に連結されている。
【００４８】
収容部３０の複数の収容室３１，３２は、隔壁３３によって隔離されて互いに分離された空間である。本実施形態の蓄冷熱材１において、複数の収容室３１，３２のうち、一方は、第１冷熱剤１０を収容する第１収容室３１であり、他方は第２冷熱剤２０を収容する第２収容室３２である。収容部３０は、第１収容室３１に第１冷熱剤１０を収容し、第２収容室３２に第２冷熱剤２０を収容することで、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容している。
【００４９】
収容部３０の第１収容室３１及び第２収容室３２は、それぞれ図示を省略する注液口及び蓋を有し、各注液口を介してそれぞれの内部空間に液相の第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０が注入されている。第１収容室３１及び第２収容室３２の各注液口は、第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０の注入後に、例えば蓋を溶着することによって密閉されている。
【００５０】
本実施形態の蓄冷熱材１において、収容部３０の第１収容室３１は、収容部３０の隔壁３３を介して収容部３０の第２収容室３２によって包囲され、図示を省略する収容部３０の隔壁３３の一部によって第２収容室３２の内側に支持されている。これにより、蓄冷熱材１は、収容部３０の外表面の全体が、第２冷熱剤２０が収容された収容室３２の外壁面３２ａによって構成されている。
【００５１】
収容部３０の第１収容室３１の容積と第２収容室３２の容積は、例えば、内部に収容される第１冷熱剤１０の容量と第２冷熱剤２０の容量に応じて設定することができる。第１収容室３１の容積と第２収容室３２の容積は、例えば、第１冷熱剤１０の質量Ｗ１と第２冷熱剤２０の質量Ｗ２との比Ｗ１／Ｗ２が０．２５以上かつ４．０以下となるように設定することができる。
【００５２】
収容部３０に収容される第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０は、例えば、９０質量％以上の水に、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、プロピレングリコール、増粘剤、食用色素、及び防腐剤等、人体に無害な成分を添加することによって調製することができる。第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０の凝固点及び融点は、例えば、水に添加する上記成分の添加率や、無機塩としての硫酸ナトリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム等の添加率を調節することで、適宜調節することができる。
【００５３】
第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０は、第１冷熱剤１０の凝固点が第２冷熱剤２０の凝固点よりも１０℃以上高くなるように調製することができる。すなわち、第１冷熱剤１０の凝固点又は融点は、第２冷熱剤２０の凝固点又は融点よりも１０℃以上高いことが好ましく、１５℃以上高いことがより好ましい。
【００５４】
（包装体）
図２は、本発明の実施形態１に係る包装体１００の概略構成を示す断面図である。本実施形態の包装体１００は、蓄冷熱材１が収納されて内部が保温又は保冷される容器である。より詳細には、本実施形態の包装体１００は、蓄冷熱材１が収納されて内部が所定の温度範囲に保温又は保冷される容器である。
【００５５】
本実施形態の包装体１００は、前述の蓄冷熱材１を備えている。蓄冷熱材１は、相対的に融点又は凝固点の高い第１冷熱剤１０と、相対的に融点又は凝固点の低い第２冷熱剤２０と、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容する収容部３０とを備える。収容部３０は、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容する複数の収容室３１，３２を有する。本実施形態の包装体１００の内部には、第１冷熱剤１０の凝固点以下かつ第２冷熱剤２０の凝固点以上の温度にされた蓄冷熱材１が収納されている。
【００５６】
換言すると、蓄冷熱材１は、所定の温度範囲において固相であるか又は固相と液相との間で相転移する第１冷熱剤１０と、その所定の温度範囲において液相である第２冷熱剤２０と、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容する収容部３０と、を備える。収容部３０は、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容する複数の収容室３１，３２を有する。本実施形態の包装体１００の内部には、第１冷熱剤１０が固相でありかつ第２冷熱剤２０が液相である温度にされた蓄冷熱材１が収納されている。
【００５７】
包装体１００は、例えば発泡ポリスチレン製の断熱容器であり、上部が開放された矩形箱状の包装体本体１１０と、包装体本体１１０の開口部１１１を閉塞する蓋１２０とを有している。包装体本体１１０は、周側壁１１２と底壁１１３とを有し、内側に温度管理が必要な物品を収容する温度管理室１０１が形成されている。周側壁１１２の上端部には、蓋１２０の凹部１２１に係合する凸部１１４が設けられ、周側壁１１２の内側面１１２ａには、蓄冷熱材１の端部を支持する段部１１５が設けられている。
【００５８】
本実施形態の包装体１００において、蓄冷熱材１は、第２冷熱剤２０が収容された第２収容室３２が包装体１００内部の温度管理室１０１に対向して配置されている。
【００５９】
蓄冷熱材１を蓄冷材、保冷材として使用して包装体１００内部の温度管理室１０１の温度を包装体１００外部の温度よりも低くなるように保冷する場合、温度管理室１０１の管理温度は、例えば包装体１００外部の温度より低く、かつ第１冷熱剤１０の融点より高い温度に設定することができる。
【００６０】
より具体的には、包装体１００外部の温度が１０℃よりも高く、包装体１００内部の温度管理室１０１の内容物が、例えば、野菜、飲料、生菓子等、０℃以上での温度管理を必要とする物品である場合、温度管理室１０１の管理温度は、例えば０℃以上かつ１０℃以下、好ましくは２℃以上かつ８℃以下に設定することができる。この場合、包装体１００の断熱性にもよるが、第１冷熱剤１０の凝固点又は融点は、例えば−５℃以上かつ５℃以下に、第２冷熱剤２０の凝固点又は融点は、例えば−２０℃以上かつ−１０℃以下に、それぞれ設定することができる。
【００６１】
また、包装体１００外部の温度が０℃以上であり、包装体１００内部の温度管理室１０１の内容物が、例えば氷菓や冷凍食品等、０℃より低い温度管理を必要とする物品である場合、温度管理室１０１の管理温度は、例えば−１０℃以上かつ０℃より低い温度に設定することができる。この場合、包装体１００の断熱性にもよるが、第１冷熱剤１０の凝固点又は融点は、例えば−２０℃以上かつ−１０℃以下に、第２冷熱剤２０の凝固点又は融点は、例えば−３５℃以上かつ−２５℃以下に、それぞれ設定することができる。
【００６２】
蓄冷熱材１を蓄熱材、保温材として使用して包装体１００内部の温度管理室１０１の温度を包装体１００外部の温度よりも高くなるように保温する場合、温度管理室１０１の管理温度は、例えば包装体１００外部の温度より高く、かつ第１冷熱剤１０の融点より低い温度に設定することができる。
【００６３】
より具体的には、包装体１００外部の温度が０℃よりも低く、包装体１００内部の温度管理室１０１の内容物が、例えば、医薬品等等、０℃以上での温度管理を必要とする物品である場合、温度管理室１０１の管理温度は、例えば０℃以上かつ１０℃以下に設定することができる。この場合、包装体１００の断熱性にもよるが、第１冷熱剤１０の凝固点又は融点は、例えば５℃以上かつ１５℃以下に、第２冷熱剤２０の凝固点又は融点は、例えば、包装体１００外部の温度以下に、それぞれ設定することができる。
【００６４】
（蓄冷熱材の使用方法）
次に、本発明の本実施形態に係る蓄冷熱材の使用方法について説明する。
【００６５】
本実施形態の蓄冷熱材の使用方法は、包装体１００内部を保冷又は保温する蓄冷熱材の使用方法である。本実施形態の蓄冷熱材の使用方法は、前述の蓄冷熱材１を用い、準備工程と、収納工程を有することを特徴としている。
【００６６】
すなわち、本実施形態の蓄冷熱材の使用方法では、相対的に融点又は凝固点の高い第１冷熱剤１０と、相対的に融点又は凝固点の低い第２冷熱剤２０と、第１冷熱剤１０と前記第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容する複数の収容室３１，３２を有する収容部３０と、を備えた蓄冷熱材１を用いる。
【００６７】
換言すると、本実施形態の蓄冷熱材の使用方法では、所定の温度範囲において固相であるか又は固相と液相との間で相転移する第１冷熱剤１０と、所定の温度範囲において液相である第２冷熱剤２０と、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容する複数の収容室３１，３２を有する収容部３０と、を備えた蓄冷熱材１を用いる。
【００６８】
準備工程では、蓄冷熱材１を、例えば冷凍庫等の温度管理された保管庫に収容し、第１冷熱剤１０の凝固点以下かつ第２冷熱剤２０の凝固点以上の温度、すなわち、第１冷熱剤１０が固相でありかつ第２冷熱剤２０が液相である温度にする。なお、準備工程では、蓄冷熱材１を第２冷熱剤２０の凝固点以下の温度にして、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０の双方を凝固させて固相にしてもよい。
【００６９】
収納工程では、準備工程を経た蓄冷熱材１を包装体１００内部に収納する。本実施形態では、蓄冷熱材１を包装体１００内部の温度管理室１０１の上部に配置する例を示している。収納工程では、第２冷熱剤２０が収容された第２収容室３２が包装体１００内部の温度管理室１０１に対向するように、蓄冷熱材１を包装体１００内部に配置することが好ましい。蓄冷熱材１は、温度管理室１０１の上部だけでなく、包装体１００の周側壁１１２の内側面１１２ａに配置してもよいし、包装体１００の底壁１１３に配置してもよい。
【００７０】
以下、本実施形態の蓄冷熱材１、包装体１００及び蓄冷熱材１の使用方法の作用について説明する。
【００７１】
本実施形態の蓄冷熱材１及び包装体１００を使用するには、まず、準備工程を実施して、蓄冷熱材１を第１冷熱剤１０の凝固点以下かつ第２冷熱剤２０の凝固点以上の温度、すなわち、第１冷熱剤１０が固相でありかつ第２冷熱剤２０が液相である温度にする。準備工程は、例えば、蓄冷熱材１を冷凍庫等の収容庫に収容して所定の温度に管理することによって実施することができる。準備工程では、例えば、蓄冷熱材１の収容部３０に各々隔離されて収容された第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０がともに液相である状態から、蓄冷熱材１を冷却し、蓄冷熱材１の温度を低下させていく。
【００７２】
ここで、本実施形態の蓄冷熱材１は、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容する複数の収容室３１，３２を有する収容部３０を備えている。そのため、第１収容室３１に収容された相対的に凝固点の高い第１冷熱剤１０が先に凝固して固相に相転移する。一方、第２収容室３２に収容された相対的に凝固点の低い第２冷熱剤２０は、第２冷熱剤２０の凝固点以下の温度になるまで液相が維持される。すなわち、第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０がともに液相である状態から蓄冷熱材１を冷却していくと、蓄冷熱材１を第１冷熱剤１０が固相でありかつ第２冷熱剤２０が液相である温度にすることができる。
【００７３】
したがって、本実施形態の蓄冷熱材１、包装体１００及び蓄冷熱材１の使用方法によれば、準備工程において、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０の温度管理を一括して行うことができ、従来よりも蓄冷熱材１の管理を簡便にすることができる。
【００７４】
また、蓄冷熱材１において、第１冷熱剤１０の凝固点を第２冷熱剤２０の凝固点よりも１０℃以上、より好ましくは１５℃以上高くなるように調製することで、第１冷熱剤１０が固相でありかつ第２冷熱剤２０が液相である温度に管理することが容易になる。また、準備工程において、蓄冷熱材１を、第１冷熱剤１０の凝固点よりも１０℃以上低い温度にすることができる。これにより、蓄冷熱材１の温度を低く保ち、蓄冷熱材１の持続時間を長くすることができる。なお、準備工程では、蓄冷熱材１の温度を第２冷熱剤２０の凝固点よりも低くして、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０の双方を凝固させて固相にしてもよい。
【００７５】
準備工程の終了後、収納工程を実施し、準備工程を経た蓄冷熱材１を包装体１００内部の温度管理室１０１に収容する。これにより、蓄冷熱材１は、包装体１００内部に収納され、包装体１００内部で固相の第１冷熱剤１０と液相の第２冷熱剤２０とが収容部３０の複数の収容室３１，３２に各々隔離されて収容された状態になる。
【００７６】
包装体１００外部の温度が第１冷熱剤１０の融点よりも高い場合、蓄冷熱材１は、包装体１００内部の温度を包装体１００外部の温度よりも低い温度に保冷する蓄冷材、保冷材として用いることができる。この場合、包装体１００内部の温度が包装体１００外部の温度よりも低くなるため、包装体１００外部の熱は、包装体１００を介して包装体１００内部に伝わり、さらに蓄冷熱材１の収容部３０を介して第１冷熱剤１０に伝わって、固相の第１冷熱剤１０の温度を上昇させる。
【００７７】
また、準備工程において第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０の双方を凝固させた場合、包装体１００外部の熱は、包装体１００を介して包装体１００内部に伝わり、さらに蓄冷熱材１の収容部３０を介して第２冷熱剤２０に伝わって、固相の第２冷熱剤２０の温度を上昇させる。蓄冷熱材１の温度が第２冷熱剤２０の融点に達すると、第２冷熱剤２０は、固相から液相に相転位する。一方、第１冷熱剤１０は、その融点が第２冷熱剤２０の融点よりも高いため、固相を維持する。
【００７８】
第１冷熱剤１０は、その温度が融点まで上昇すると、固相から液相へ相転移する。すなわち、第１冷熱剤１０は、所定の温度範囲、例えば、包装体１００の内部の温度管理室１０１の管理温度の範囲において、固相から液相へ相転移する。第１冷熱剤１０は、その全体が固相から液相に相転移して融解するまでの間、包装体１００外部から包装体１００内部へ伝わった熱を潜熱として吸収し、概ね融点に等しい一定の温度に維持される。これにより、第１冷熱剤１０は、包装体１００内部に伝わった熱が第２冷熱剤２０に伝わるのを抑制し、第２冷熱剤２０を包装体１００外部の温度よりも低い温度に保冷する。
【００７９】
第２冷熱剤２０は、第１冷熱剤１０によって包装体１００外部の温度よりも低い温度に保冷されて、温度管理室１０１を所定の温度範囲の管理温度に保冷する。第２冷熱剤２０は、第１冷熱剤１０の温度が上昇して概ね融点に等しい一定の温度に達すると、一定の温度に維持された第１冷熱剤１０によって包装体１００外部の温度よりも低い安定した温度に保冷され、収容部３０を介して隣接する包装体１００内部の温度管理室１０１を保冷する。
【００８０】
第２冷熱剤２０は、所定の温度範囲、例えば、温度管理室１０１の管理温度において、常に液相を維持し、固相の冷熱剤と比較して比熱が大きいため、温度管理室１０１内の空気や内容物又は包装体１００及び収容部３０を介して伝わる熱による温度上昇が抑制される。これにより、温度管理室１０１内の空気や内容物の温度変化が抑制され、温度管理室１０１内の温度を安定させることができる。
【００８１】
ここで、本実施形態の蓄冷熱材１は、収容部３０の外表面の全体が、第２冷熱剤２０が収容された第２収容室３２の外壁面３２ａになっている。これにより、収納工程において、蓄冷熱材１を包装体１００内部に収納するときに、第２冷熱剤２０が収容された第２収容室３２を、容易かつ確実に、包装体１００内部の温度管理室１０１に対向させることができる。
【００８２】
第２冷熱剤２０は、所定の温度範囲、例えば、温度管理室１０１の管理温度の範囲において液相である。そのため、第２冷熱剤２０は、固相である場合よりも比熱が大きく、包装体１００外部から伝わる熱や、第１冷熱剤１０との間の熱の移動による温度変化が固相である場合よりも小さく、温度が安定している。
【００８３】
そして、本実施形態では、蓄冷熱材１は、第２冷熱剤２０が収容された第２収容室３２が包装体１００内部の温度管理室１０１に対向して配置されている。これにより、第２冷熱剤２０によって、温度管理室１０１の温度を、包装体１００外部の温度よりも低く、温度変化の少ない、安定した所定の温度範囲の管理温度に維持することができる。
【００８４】
また、第２冷熱剤２０は、包装体１００内部の温度管理室１０１の管理温度では相転移せず、潜熱を吸収又は放出することがない。そのため、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０との間で、温度管理室１０１の温度管理に寄与しない無駄なエネルギーの消費が抑制される。
【００８５】
したがって、本実施形態の蓄冷熱材１、包装体１００、及び蓄冷熱材１の使用方法によれば、前記特許文献１に記載された従来の蓄冷熱材と比較して、包装体１００内部の温度を安定させることができる。また、従来のように、温度管理対象物品に隣接する第一の蓄冷熱材が固相に変化する場合と比較して、温度管理室１０１の温度を管理温度に維持することができる持続時間を長くすることができる。
【００８６】
一方、包装体１００外部の温度が蓄冷熱材１の第１冷熱剤１０の凝固点よりも低い場合、蓄冷熱材１は、包装体１００内部の温度を包装体１００外部の温度よりも高い温度に保温する蓄熱材又は保温材として使用することができる。この場合にも、準備工程において、蓄冷熱材１は、使用前に第１冷熱剤１０の凝固点以下かつ第２冷熱剤２０の凝固点より高い温度、すなわち第１冷熱剤１０が固相でありかつ第２冷熱剤２０が液相である温度に冷却される。
【００８７】
そして、収納工程において、蓄冷熱材１は、保温が必要な医薬品や食品等の内容物とともに包装体１００内部に収容される。第１冷熱剤１０の温度が凝固点と等しい温度である場合、第１冷熱剤１０の温度は包装体１００外部の温度よりも温度が高いため、第１冷熱剤１０の熱は、蓄冷熱材１の収容部３０及び包装体１００を介して包装体１００外部へ伝わる。
【００８８】
第１冷熱剤１０は、固相の状態を維持して収容部３０及び包装体１００を介して包装体１００外部へ熱を放出して冷却されるが、その温度が包装体１００外部と等しい温度に低下するまでは、第２冷熱剤２０を包装体１００外部よりも高い温度に保温し、第２冷熱剤２０の温度低下を抑制する。
【００８９】
収納工程において包装体１００内部に収納された蓄冷熱材１の第２冷熱剤２０は、液相であるため、固相である場合よりも比熱が大きく、包装体１００外部へ放出される熱や、第１冷熱剤１０との間の熱の移動による温度変化が固相である場合よりも小さく、温度が安定している。そのため、第１冷熱剤１０によって保温された第２冷熱剤２０により、温度管理室１０１の温度は、包装体１００外部の温度よりも高く、温度変化の少ない安定した所定の温度範囲の管理温度に維持される。
【００９０】
なお、包装体１００外部の温度が第１冷熱剤１０の凝固点より低く、蓄冷熱材１によって包装体１００内部の温度を包装体１００外部の温度よりも高い温度に保温する場合、第１冷熱剤１０を液相から固相へ相転移させることもできる。この場合、蓄冷熱材１は、準備工程において、第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０の双方が液相の融解状態となるように、第１冷熱剤１０の融点よりも高い温度にされる。そして、収納工程において、準備工程を経た蓄冷熱材１は、保温が必要な内容物とともに包装体１００内部に収容される。液相の第１冷熱剤１０の温度は、包装体１００外部の温度よりも高いため、第１冷熱剤１０の熱は、蓄冷熱材１の収容部３０及び包装体１００を介して包装体１００外部へ伝わる。
【００９１】
第１冷熱剤１０は、収容部３０及び包装体１００を介して包装体１００外部へ熱を放出し、温度が凝固点まで低下すると、液相から固相へ相転移する。第１冷熱剤１０は、全体が液相から固相に相転移して凝固するまでの間、概ね凝固点に等しい一定の温度に維持される。これにより、第１冷熱剤１０は、第２冷熱剤２０の温度を包装体１００外部の温度よりも高い温度に保温する。
【００９２】
第２冷熱剤２０は、第１冷熱剤１０によって包装体１００外部の温度よりも高い温度に保温され、収容部３０を介して隣接する包装体１００内部の温度管理室１０１内の空気及び内容物の温度を包装体１００外部の温度よりも高い温度に保温する。また、第２冷熱剤２０は、液相であり、固相である場合と比較して比熱が大きいため、第１冷熱剤１０への放熱による温度低下が抑制される。これにより、包装体１００内部の空気や内容物の温度変化が抑制され、包装体１００内部の温度を安定させることができる。
【００９３】
第１冷熱剤１０は、全体が液相から固相に相転移して凝固しても、その温度が包装体１００外部の温度と等しい温度に低下するまでは、第２冷熱剤２０を包装体１００外部の温度よりも高い温度に保温し、第２冷熱剤２０の温度低下を抑制する。第２冷熱剤２０は、液相であるため、固相と比較して比熱が大きく、第１冷熱剤１０への放熱による温度低下が抑制され、包装体１００内部の空気や内容物の温度変化を抑制し、包装体１００内部の温度を安定させることができる。
【００９４】
したがって、本実施形態の蓄冷熱材１、包装体１００、及び蓄冷熱材１の使用方法によれば、蓄冷熱材１を蓄熱材又は保温材として用いる場合にも、準備工程において第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０の温度管理を一括して行うことができ、従来よりも蓄冷熱材１の管理を簡便にすることができる。また、収容工程において、従来よりも包装体１００内部の温度を安定させることができ、従来よりも包装体１００内部の温度を適切な温度に維持することができる持続時間を長くすることができる。
【００９５】
なお、本実施形態の蓄冷熱材１において、第１冷熱剤１０の質量Ｗ１と第２冷熱剤２０の質量Ｗ２との比Ｗ１／Ｗ２は、０．２５以上かつ４．０以下であることが好ましい。これにより、第１冷熱剤１０による第２冷熱剤２０の保冷効果又は保温効果を十分に得ることができるだけでなく、第２冷熱剤２０による包装体１００内部の温度管理室１０１内の温度安定化の効果を十分に得ることができる。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態の蓄冷熱材１、包装体１００、及び蓄冷熱材１の使用方法によれば、従来よりも包装体１００内部の温度管理室１０１の温度を安定させることができ、使用前の温度管理が簡便な蓄冷熱材１及びその使用方法並びにその蓄冷熱材１を備えた包装体１００を提供することができる。
【００９７】
［実施形態２］
次に、本発明の実施形態２に係る蓄冷熱材１Ａ及びその使用方法並びに包装体１００Ａについて、図３及び図４を参照して説明する。図３は、本発明の実施形態２に係る蓄冷熱材１Ａの概略構成を示す斜視図である。図４は、本発明の実施形態２に係る包装体１００Ａの概略構成を示す断面図である。
【００９８】
本実施形態の蓄冷熱材１Ａ及びその使用方法並びに包装体１００Ａは、前述の実施形態１で説明した蓄冷熱材１及びその使用方法並びに包装体１００と、蓄冷熱材１Ａの収容部３０Ａの第１収容室３１及び第２収容室３２の構成のみが異なっている。本実施形態の蓄冷熱材１Ａ及びその使用方法並びに包装体１００Ａのその他の点は、前述の実施形態１で説明した蓄冷熱材１及びその使用方法並びに包装体１００と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００９９】
本実施形態において、蓄冷熱材１Ａの収容部３０Ａは、第１冷熱剤１０を収容する第１収容室３１と、前記第２冷熱剤２０を収容する第２収容室３２とを有し、第１収容室３１と第２収容室３２とは、隔壁３３を介して積層されている。これにより、蓄冷熱材１Ａは、収容部３０Ａの外表面の一部、より具体的には、下面と側面の下部が、第２冷熱剤２０が収容された第２収容室３２の外壁面３２ａになっている。第１収容室３１と第２収容室３２は、収容部３０Ａの成形時に一体に成形してもよいし、個別に成形して一体に組み合わせてもよい。
【０１００】
このように第１収容室３１と第２収容室３２とを隔壁３３を介して積層させることで、第１収容室３１内の第１冷熱剤１０と第２収容室３２内の第２冷熱剤２０とを、収容部３０Ａの隔壁３３を介して十分な面積で隣接させ、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０との伝熱面積を十分に確保することが可能になる。そのため、第１冷熱剤１０による第２冷熱剤２０の保温又は保冷が容易になり、第２冷熱剤２０の温度をより安定させ、第２冷熱剤２０に隣接する包装体１００Ａ内部の温度管理室１０１内の温度をより安定させることができる。
【０１０１】
なお、本実施形態では、第１収容室３１と第２収容室３２とが、一層ずつ積層されている構成について説明したが、第１収容室３１と第２収容室３２とをそれぞれ複数層ずつ積層することも可能である。この場合、複数の第１収容室３１に収容される第１冷熱剤１０の融点又は凝固点は、同一であってもよく異なっていてもよい。同様に、複数の第２収容室３２に収容される第２冷熱剤２０の融点又は凝固点は、同一であってもよく異なっていてもよい。
【０１０２】
［実施形態３］
次に、本発明の実施形態３に係る蓄冷熱材１Ｂ及びその使用方法並びに包装体１００Ｂについて、図５及び図６を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態３に係る蓄冷熱材１Ｂの概略構成を示す斜視図である。図６は、本発明の実施形態３に係る包装体１００Ｂの概略構成を示す断面図である。
【０１０３】
本実施形態の蓄冷熱材１Ｂ及びその使用方法並びに包装体１００Ｂは、前述の実施形態１で説明した蓄冷熱材１及びその使用方法並びに包装体１００と、蓄冷熱材１Ｂの収容部３０Ｂの第１収容室３１及び第２収容室３２の構成のみが異なっている。本実施形態の蓄冷熱材１Ｂ及びその使用方法並びに包装体１００Ｂのその他の点は、前述の実施形態１で説明した蓄冷熱材１及びその使用方法並びに包装体１００と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０４】
本実施形態の蓄冷熱材１Ｂにおいて、収容部３０Ｂは、前述の実施形態２の蓄冷熱材１Ａと同様に、第１冷熱剤１０を収容する第１収容室３１と、第２冷熱剤２０を収容する第２収容室３２とを有し、第１収容室３１と第２収容室３２とは、隔壁３３を介して積層されている。これにより、蓄冷熱材１Ｂは、収容部３０Ｂの外表面の一部、より具体的には上面、下面、側面の上部、及び側面の下部が、第２冷熱剤２０が収容された第２収容室３２の外壁面３２ａになっている。
【０１０５】
さらに本実施形態の蓄冷熱材１Ｂにおいて、第１収容室３１は、隔壁３３を介して第２収容室３２の間に配置されている。より具体的には、２層の第２収容室３２の間に１層の第１収容室３１が隔壁３３を介して配置されている。第１収容室３１と第２収容室３２は、収容部３０Ｂの成形時に一体に成形してもよいし、個別に成形して一体に組み合わせてもよい。
【０１０６】
このように第１収容室３１と前記第２収容室３２とを隔壁３３を介して積層させ、隔壁３３を介して第１収容室３１を第２収容室３２の間に配置することで、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０との伝熱面積を十分に確保することが可能になる。これにより、第２冷熱剤２０の温度をより安定させ、第２冷熱剤２０に隣接する包装体１００内部の温度管理室１０１内の温度をより安定させることができる。また、第２冷熱剤２０を蓄冷熱材１Ｂの表裏に配置することで、固相の冷熱剤と比較して比熱が大きくより温度が安定した第２冷熱剤２０を、包装体１００内部の温度管理室１０１に容易かつ確実に隣接させることができる。
【０１０７】
なお、本実施形態では、二層の第２収容室３２の間に一層の第１収容室３１が配置される構成について説明したが、蓄冷熱材１Ｂは、この構成に限定されない。例えば、複数の第１収容室３１と複数の第２収容室３２を交互に配置してもよいし、二層の第２収容室３２の間に複数の第１収容室３１を配置してもよいし、複数の第２収容室３２と複数の第２収容室３２との間に単数又は複数の第１収容室３１を配置してもよい。
【０１０８】
［実施形態４］
最後に、本発明の実施形態４に係る蓄冷熱材１Ｃについて、図７及び図８を参照して説明する。図７は、本発明の実施形態４に係る蓄冷熱材１Ｃの概略構成を示す斜視図である。図８は、図７に示す蓄冷熱材１Ｃを包装体１００Ｃに収容した状態を示す断面図である。
【０１０９】
本実施形態の蓄冷熱材１Ｃ及びその使用方法並びに包装体１００Ｃは、前述の実施形態１で説明した蓄冷熱材１及びその使用方法並びに包装体１００と、蓄冷熱材１Ｃの収容部３０Ｃの第１収容室３１及び第２収容室３２の構成のみが異なっている。本実施形態の蓄冷熱材１Ｃ及びその使用方法並びに包装体１００Ｃのその他の点は、前述の実施形態１で説明した蓄冷熱材１及びその使用方法並びに包装体１００と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１０】
本実施形態の蓄冷熱材１Ｃにおいて、第１収容室３１及び第２収容室３２は、それぞれ複数の櫛歯部３１Ａ，３２Ａを有する櫛型形状を有し、互いの櫛歯部３１Ａ，３２Ａが噛合して交互に配置されている。これにより、蓄冷熱材１Ｃは、収容部３０Ｃの外表面の一部、より具体的には櫛歯部３２Ａの外表面が、第２冷熱剤２０が収容された第２収容室３２の外壁面３２ａになっている。
【０１１１】
第１収容室３１の櫛歯部３１Ａと第２収容室３２の櫛歯部３２Ａとの間には間隙ｇが形成されている。第１収容室３１の櫛歯部３１Ａと第２収容室３２の櫛歯部３２Ａとは、収容部３０Ｃの連結部材３３Ａによって互いに連結されている。第１収容室３１と第２収容室３２は、収容部３０Ｃの成形時に一体に成形してもよいし、個別に成形して一体に組み合わせてもよい。
【０１１２】
また、本実施形態の蓄冷熱材１Ｃは、収容部３０Ｃの表面に複数の溝状の凹部３０ａを有している。凹部３０ａは、例えば、櫛歯部３１Ａ，３２Ａの延在方向及び複数の櫛歯部３１Ａ，３２Ａを連結する基部の延在方向に沿って形成することができる。なお、凹部３０ａの形状は溝状に限定されず、例えば、円形、矩形、その他の多角形の形状であってもよい。
【０１１３】
このように、第１収容室３１の櫛歯部３１Ａと第２収容室３２の櫛歯部３２Ａとを噛合させて交互に配置することで、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０との伝熱面積を十分に確保することが可能になる。これにより、第２冷熱剤２０の温度をより安定させ、第２冷熱剤２０に隣接する包装体１００Ｃ内部の温度管理室１０１内の温度をより安定させることができる。また、第２冷熱剤２０を蓄冷熱材１Ｃの表裏に配置することができ、固相の冷熱剤と比較して比熱が大きくより温度が安定した第２冷熱剤２０を包装体１００Ｃ内部の温度管理室１０１に容易かつ確実に隣接させることができる。
【０１１４】
さらに、第１収容室３１の櫛歯部３１Ａと第２収容室３２の櫛歯部３２Ａとの間に間隙ｇを形成することで、間隙ｇの空気が断熱層として機能し、第２冷熱剤２０から第１冷熱剤１０への熱の移動を抑制し、第１冷熱剤１０の温度上昇を抑制することができる。したがって、第１収容室３１の櫛歯部３１Ａと第２収容室３２の櫛歯部３２Ａとの間に間隙ｇを有しない場合と比較して、蓄冷熱材１Ｃの持続時間を長くすることができる。
【０１１５】
また、本実施形態の蓄冷熱材１Ｃは、収容部３０の表面に複数の凹部３０ａを有することで、収容部３０の隔壁３３の強度を向上させることができる。さらに、収容部３０の表面積を増大させ、包装体１００Ｃ内部の温度管理室１０１内の空気との熱交換をより促進することができる。
【０１１６】
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【０１１７】
例えば、包装体は、上述の実施形態で説明した断熱容器に限定されず、容器、箱、コンテナ、袋等を含み、好ましくは断熱性を有する収容体である。また、「一体的に連結された複数の収容室」には、使用時に分離して使用するものは含まない。使用時とは、準備工程を含み、包装体の内部（温度管理室）を所定の温度に保つため、蓄冷熱材が包装体に収納されることをいう。
【０１１８】
また、包装体内部の温度管理室は、包装体内部に実際に仕切られて閉じられた領域だけでなく、包装体内部の領域全体をいう場合もある。すなわち、温度管理室は、所定温度に管理される領域であればよく、食品等の温度管理対象物品が収納される領域である。また、「温度管理室に対向する」とは、温度管理室に隣接する状態をいい、温度管理室との間に仕切り材等を有していてもよい。
【０１１９】
また、蓄冷熱材は、包装体内部の温度管理室の仕切り材として用いることもできる。包装体内部の温度管理室は、蓄冷熱剤によって第１の温度管理室と第２の温度管理室に分けることができる。この場合、図４に示されるように、蓄冷熱材の厚さ方向の一方の表面が第１冷熱剤を収容する収容室の隔壁の表面であり、蓄冷熱材の厚さ方向の他方の表面が第２冷熱剤を収容する収容室の隔壁の表面であってもよい。これにより、第１冷熱剤を収容する収容室に対向する第１の温度管理室の管理温度と、第２冷熱剤を収容する収容室に対向する第２の温度管理室の管理温度とを異ならせることができる。
【０１２０】
また、図６に示されるように、蓄冷熱材が厚さ方向に積層された複数の収容室を有する構成において、蓄冷熱材の厚さ方向の一方の面と他方の面は、第２冷熱剤を収容する収容室の隔壁によって構成されている。この場合、これら第２冷熱剤を収容する蓄冷熱材の表裏の収容室の間の中間層に、複数層の収容室を有してもよい。さらにこの場合、各収容室に収容される第１冷熱剤又は第２冷熱剤の配置を変更したり、融点又は凝固点を変更したりすることで、包装体内部の管理温度を異ならせることができる。
【０１２１】
また、図６に示されるように、蓄冷熱材が厚さ方向に積層された複数の収容室を有する構成において、蓄冷熱材の厚さ方向の一方の面が第１冷熱剤を収容する収容室の隔壁によって構成され、蓄冷熱材の厚さ方向の他方の面が第２冷熱剤を収容する収容室の隔壁によって構成されていてもよい。
【０１２２】
さらに、蓄冷熱材の厚さ方向の一方の面と他方の面を構成する一対の収容室の間の中間層を構成する複数層の収容室は、それぞれ融点又は凝固点の異なる冷熱剤を収容することができる。この場合、中間層のある収容室に収容された冷熱剤は、他の収容室に収容された冷熱剤との間の融点又は凝固点の大小関係によって、第１冷熱剤としても機能し得るし、第２冷熱剤としても機能し得る。
【０１２３】
［実施例］
以下、本発明の蓄冷熱材及びその使用方法並びに包装体の実施例１と、本発明に含まれない比較例１及び比較例２の蓄冷熱材及びその使用方法並びに包装体について説明する。
【０１２４】
（実施例１）
図９は、実施例１に係る蓄冷熱材１Ａ、包装体１００Ａの概略構成を示す断面図である。まず、実施例１の蓄冷熱材及び包装体として、前述の実施形態２で説明した蓄冷熱材１Ａ及び包装体１００Ａを用意した。実施例１の包装体１００Ａは、外形寸法が３００ｍｍ×２００ｍｍ×２５０ｍｍの直方体であり、周側壁１１２、底壁１１３、及び蓋１２０の厚さは、それぞれ２５ｍｍであった。
【０１２５】
まず、融点が０℃になるように調製した１０００ｇの第１冷熱剤１０と、融点が−８℃になるように調製した第２冷熱剤２０とを、蓄冷熱材１Ａの収容部３０Ａの第１収容室３１と第２収容室３２に収容して蓄冷熱材１Ａを作製した。次に、準備工程を実施して、蓄冷熱材１Ａの温度を−５℃に冷却して、第１冷熱剤１０が固相であり、第２冷熱剤２０が液相である状態にした。
【０１２６】
次に、包装体１００Ａの内容物として、上部収容室Ｃ１と下部収容室Ｃ２とを有する二層の板状の容器Ｃを用意し、上部収容室Ｃ１と下部収容室Ｃ２にそれぞれ初期温度が５℃の水を８００ｇずつ収容した。次に、収納工程を実施して、包装体１００Ａ内部の温度管理室１０１の上部に蓄冷熱材１Ａを収納するとともに、水を収容した容器Ｃを温度管理室１０１に収納した。このとき、容器Ｃの上部収容室Ｃ１と下部収容室Ｃ２、及び蓄冷熱材１Ａの第１収容室３１と第２収容室３２に温度計を設置して、容器Ｃに収容された水の温度と、蓄冷熱材１Ａの第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０の温度を２４時間に亘って計測した。
【０１２７】
図１０は、容器Ｃ内の水と蓄冷熱材１Ａの第１冷熱剤１０及び第２冷熱剤２０の温度変化を示すグラフである。図１０において、実線は、容器Ｃの下部収容室Ｃ２に収容された水の温度変化を示し、破線は、容器Ｃの上部収容室Ｃ１に収容された水の温度変化を示し、一点鎖線は、第１冷熱剤１０の温度変化を示し、二点鎖線は、第２冷熱剤２０の温度変化を示している。
【０１２８】
本実施例の蓄冷熱材１Ａ及びその使用方法並びに包装体１００Ａでは、測定開始から２４時間経過後の下部収容室Ｃ２に収容された水の温度上昇を５℃未満に抑制することができた。また、測定開始から２時間を経過するまでの上部収容室Ｃ１に収容された水の温度低下を概ね２℃以下に抑制することができた。
【０１２９】
これにより、測定開始から約２４時間に亘って、包装体１００Ａ内部の温度管理室１０１に収納された水の温度を０℃以上かつ１０℃以下の管理温度の範囲に維持することができた。さらに、測定開始から約１０時間に亘って、温度管理室１０１に収納された水の温度を２℃以上かつ８℃以下のより好ましい管理温度の範囲に維持することができた。
【０１３０】
（比較例１）
図１１は、比較例１に係る蓄冷熱材１Ｘ、包装体１００Ｘの概略構成を示す断面図である。比較例１の包装体１００Ｘは、内部に収納される蓄冷熱材１Ｘの構成以外は、実施例１の包装体１００Ａと同一の構成を有している。比較例１の蓄冷熱材１Ｘは、第１冷熱剤１０Ｘを収容する収容部３０Ｘ１と、第２冷熱剤２０Ｘを収容する収容部３０Ｘ２とが分離されている点で、実施例１の蓄冷熱材１Ａと異なっている。
【０１３１】
また、比較例１の蓄冷熱材１Ｘは、第１冷熱剤１０Ｘの融点が０℃であり、実施例１の蓄冷熱材１Ａの第１冷熱剤１０の融点と等しいが、第２冷熱剤２０Ｘの融点が３℃であり、蓄冷熱材１Ａの第２冷熱剤２０の融点である−８℃よりも１１℃高くなっている。さらに、比較例１の蓄冷熱材１Ｘでは、第１冷熱剤１０Ｘを１０００ｇとし、第２冷熱剤２０Ｘを５００ｇとした。
【０１３２】
そして、第１冷熱剤１０Ｘを収容した収容部３０Ｘ１を初期温度が−５℃になるように冷却して、第１冷熱剤１０Ｘを凝固させて固相に相転移させた。また、第１冷熱剤１０Ｘを収容した収容部３０Ｘ１とは別に、第２冷熱剤２０Ｘを収容した収容部３０Ｘ２を初期温度が５℃になるように冷却して、第２冷熱剤２０Ｘが液相を維持するようにした。
【０１３３】
次に、実施例１と同様に水を収容した容器Ｃを包装体１００Ｘの温度管理室１０１に収納するとともに、第２冷熱剤２０Ｘを収容した収容部３０Ｘ２を温度管理室１０１に対向するように包装体１００Ｘの内側に配置し、その外側に第１冷熱剤１０Ｘを収容した収容部３０Ｘ１を配置し、実施例１と同様に、容器Ｃに収容された水の温度と、蓄冷熱材１Ｘの第１冷熱剤１０Ｘ及び第２冷熱剤２０Ｘの温度を２４時間に亘って計測した。
【０１３４】
図１２は、容器Ｃ内の水と蓄冷熱材１Ｘの第１冷熱剤１０Ｘ及び第２冷熱剤２０Ｘの温度変化を示すグラフである。図１２において、実線は、容器Ｃの下部収容室Ｃ２に収容された水の温度変化を示し、破線は、容器Ｃの上部収容室Ｃ１に収容された水の温度変化を示し、一点鎖線は、第１冷熱剤１０Ｘの温度変化を示し、二点鎖線は、第２冷熱剤２０Ｘの温度変化を示している。
【０１３５】
本比較例の蓄冷熱材１Ｘ及びその使用方法並びに包装体１００Ｘでは、測定開始から２４時間経過後の下部収容室Ｃ２に収容された水の温度上昇が７℃以上になり、実施例１よりも概ね２℃以上、水の温度が上昇した。また、第２冷熱剤２０Ｘは、第１冷熱剤１０Ｘによって冷却され、測定開始から概ね２時間経過後に融点を下回って液相から固相に相転移した。また、第２冷熱剤２０Ｘは、測定開始から概ね８時間を経過するまで温度が低下し続け、その後温度が上昇に転じ、概ね１３時間経過後に再び融点に達し、概ね１８時間経過後に全体が液相に相転移した。
【０１３６】
その結果、包装体１００Ｘの温度管理室１０１内の水の温度を０°以上かつ１０℃以下の管理温度の範囲に維持することができた時間は１７時間程度、より好ましい２℃以上８℃以下の管理温度の範囲に維持することができた時間は２時間程度となった。すなわち、実施例１の蓄冷熱材１Ａと比較して蓄冷熱材１Ｘの持続時間が大幅に短くなった。
【０１３７】
（比較例２）
図１３は、比較例２に係る蓄冷熱材１Ｙ、包装体１００Ｙの概略構成を示す断面図である。比較例２の包装体１００Ｙは、内部に収納される蓄冷熱材１Ｙの構成以外は、実施例１の包装体１００Ａと同一の構成を有している。比較例２の蓄冷熱材１Ｙは、一種類の第１冷熱剤１０Ｙのみを収容する収容部３０Ｙを有する点で、実施例１の蓄冷熱材１Ａと異なっている。
【０１３８】
また、比較例２の蓄冷熱材１Ｙは、第１冷熱剤１０Ｙの融点が０℃であり、実施例１の蓄冷熱材１Ａの第１冷熱剤１０の融点と等しく、実施例１の第１冷熱剤１０と同様に、第１冷熱剤１０Ｙを１０００ｇとした。そして、蓄冷熱材１Ｙを初期温度が−５℃になるように冷却し、実施例１と同様に水を収容した容器Ｃとともに、包装体１００Ｙの温度管理室１０１に収納した。そして、実施例１と同様に、容器Ｃに収容された水の温度と、蓄冷熱材１Ｙの第１冷熱剤１０Ｙの温度を２４時間に亘って計測した。
【０１３９】
図１４は、容器Ｃ内の水と蓄冷熱材１Ｙの第１冷熱剤１０Ｙの温度変化を示すグラフである。図１４において、実線は、容器Ｃの上部収容室Ｃ１に収容された水の温度変化を示し、破線は、容器Ｃの下部収容室Ｃ２に収容された水の温度変化を示し、一点鎖線は、第１冷熱剤１０Ｙの温度変化を示している。
【０１４０】
本比較例の蓄冷熱材１Ｙ及びその使用方法並びに包装体１００Ｙでは、測定開始から２４時間経過後の下部収容室Ｃ２に収容された水の温度上昇が概ね５．５℃になり、実施例１よりも０．５℃程度、水の温度が上昇した。また、測定開始から２時間を経過するまで上部収容室Ｃ１に収容された水の温度が約３．５℃低下して概ね１．５℃になり、実施例１よりも１．５℃程度、水の温度が低下した。
【０１４１】
その結果、包装体１００Ｙの温度管理室１０１内の水の温度を０°以上かつ１０℃以下の管理温度の範囲に維持することができた時間は、２３時間程度、より好ましい２℃以上８℃以下の管理温度の範囲に維持することができた時間は９時間程度となった。すなわち、実施例１の蓄冷熱材１Ａと比較して蓄冷熱材１Ｘの持続時間が短くなった。また、測定開始から２時間を経過するまで上部収容室Ｃ１に収容された水の温度が急激に低下して好ましい温度範囲の下限である２℃を下回った。
【０１４２】
以上の結果から、実施例１の蓄冷熱材１Ａ及びその使用方法並びに包装体１００Ａによれば、比較例１及び２の蓄冷熱材１Ｘ，１Ｙ及びその使用方法並びに包装体１００Ｘ，１００Ｙと比較して、包装体１００Ａ内部の温度を安定させ、蓄冷熱材１Ａの持続時間を長くすることができ、蓄冷熱材１Ａの温度管理を簡便にすることができた。
【符号の説明】
【０１４３】
１  蓄冷熱材、１Ａ  蓄冷熱材、１Ｂ  蓄冷熱材、１Ｃ  蓄冷熱材、１０  第１冷熱剤、２０  第２冷熱剤、３０  収容部、３０Ａ  収容部、３０Ｂ  収容部、３０Ｃ  収容部、３１  第１収容室、３２  第２収容室、３２ａ  外壁面、１００  包装体、１００Ａ  包装体、１００Ｂ  包装体、１００Ｃ  包装体、１０１  温度管理室
【要約】
【課題】従来よりも包装体内部の温度を安定させ、持続時間を長くすることができ、温度管理が簡便な蓄冷熱材の使用方法を提供する。
【解決手段】包装体１００内部を保冷又は保温する蓄冷熱材１の使用方法である。相対的に融点又は凝固点の高い第１冷熱剤１０と、相対的に融点又は凝固点の低い第２冷熱剤２０と、第１冷熱剤１０と第２冷熱剤２０とを各々隔離して収容する複数の収容室３１，３２を有する収容部３０と、を備えた蓄冷熱材１を用いる。蓄冷熱材１を第１冷熱剤１０の凝固点以下かつ第２冷熱剤２０の凝固点以上の温度にする準備工程と、準備工程を経た蓄冷熱材１を包装体１００内部に収納する収納工程と、を有する。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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