(57)【要約】      （修正有）【課題】空気の冷却性能を高めることのできる蓄冷容器、及び当該蓄冷容器を備えた空気冷却装置を提供する。【解決手段】空気冷却装置１０に格納される蓄冷容器１００は、蓄冷材を収容するための蓄冷空間が内部に形成された本体部１１０と、本体部１１０の内側と外側との間における伝熱を促進する伝熱促進部（内部フィン，外部フィン１１２）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気冷却装置（１０）に格納される蓄冷容器（１００）であって、
蓄冷材（ＨＭ）を収容するための蓄冷空間（ＳＰ）が内部に形成された本体部（１１０）と、
前記本体部の内側と外側との間における伝熱を促進する伝熱促進部（１１２，１１４，１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄ，１１４Ｅ，１１４Ｆ）と、を備える蓄冷容器。
【請求項２】
前記伝熱促進部は、前記本体部の内側に設けられた内部フィン（１１４，１１４Ｃ，１１４Ｄ，１１４Ｅ，１１４Ｆ）を含む、請求項１に記載の蓄冷容器。
【請求項３】
前記内部フィンは、
前記本体部の内壁面（１１９）から、前記蓄冷空間の内側に向けて伸びるように形成されている、請求項２に記載の蓄冷容器。
【請求項４】
前記内部フィンは前記本体部と一体に形成されている、請求項３に記載の蓄冷容器。
【請求項５】
前記本体部は筒状に形成されており、
前記内部フィンは、前記本体部の中心軸（ＡＸ）に対して平行な板状に形成されている、請求項３又は４に記載の蓄冷容器。
【請求項６】
前記内部フィンは、
前記本体部の周方向に沿って複数枚並ぶように形成されている、請求項５に記載の蓄冷容器。
【請求項７】
前記伝熱促進部は、前記本体部の外側に設けられた外部フィン（１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ）を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の蓄冷容器。
【請求項８】
前記外部フィンは、
前記本体部の外壁面（１１８）から、外方に向けて伸びるように形成されている、請求項７に記載の蓄冷容器。
【請求項９】
前記外部フィンは前記本体部と一体に形成されている、請求項８に記載の蓄冷容器。
【請求項１０】
前記本体部は筒状に形成されており、
前記外部フィンは、前記本体部の中心軸に対して平行な板状に形成されている、請求項８又は９に記載の蓄冷容器。
【請求項１１】
前記外部フィンは、
前記本体部の周方向に沿って複数枚並ぶように形成されている、請求項１０に記載の蓄冷容器。
【請求項１２】
前記外部フィンは、
前記中心軸に沿った方向においても複数枚並ぶように形成されている、請求項１１に記載の蓄冷容器。
【請求項１３】
前記本体部には、前記蓄冷空間への前記蓄冷材の供給、及び前記蓄冷空間からの前記蓄冷材の排出を行うための給排部（１２１，１３０）が設けられている、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の蓄冷容器。
【請求項１４】
前記空気冷却装置から蓄冷容器が取り出される際において、使用者によって把持される部分である把持部（１３０）が設けられている、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の蓄冷容器。
【請求項１５】
前記本体部は筒状に形成されており、
前記本体部の中心軸に沿って見た場合における前記把持部の形状は、
前記中心軸に沿って見た場合における前記本体部の形状よりも小さい、請求項１４に記載の蓄冷容器。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の蓄冷容器を備える空気冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、空気冷却装置に格納される蓄冷容器、及び当該蓄冷容器を備えた空気冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯することのできるコンパクトな空気冷却装置として、例えば下記特許文献１に記載されているような冷風器が提案されている。当該冷風器は、筒状に形成された容器本体の内部に、飲料が入った飲料容器を冷凍したものを格納している。容器本体の上部には、容器本体の内部の空気を外部に送り出すファン装置が設けられている。また、容器本体の下部壁面には、外部の空気を容器本体の内部に取り入れるための吸気口が形成されている。
【０００３】
ファン装置が駆動されると、空気は吸気口を通じて容器本体の内部に取り入れられる。その後、当該空気は飲料容器の側面に沿って上方側に向かって流れて、ファン装置を通過して外部へと放出される。その際、空気は低温の飲料容器に触れることによって冷却され、その温度を低下させる。このため、冷却器からは低温の空気が吹き出される。
【０００４】
このような構成の空気冷却装置では、飲料が入った飲料容器が、空気冷却装置に格納される「蓄冷容器」として用いられている。また、飲料容器内の飲料が「蓄冷材」として用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】登録実用新案第３１１５９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されているような構成の空気冷却装置においては、蓄冷材（飲料）と空気との間における熱交換が、筒状に形成された蓄冷容器（飲料容器）の壁面を通じて行われる。
【０００７】
しかしながら、飲料容器は、元々空気冷却装置のための蓄冷容器として設計されたものではないから、壁面を通じた内外の伝熱性能は高くない。このため、蓄冷容器として飲料容器を用いるような空気冷却装置では、空気の冷却性能を十分に発揮できない可能性がある。
【０００８】
本開示は、空気の冷却性能を高めることのできる蓄冷容器、及び当該蓄冷容器を備えた空気冷却装置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】
【０００９】
本開示に係る蓄冷容器は、空気冷却装置（１０）に格納される蓄冷容器（１００）であって、蓄冷材（ＨＭ）を収容するための蓄冷空間（ＳＰ）が内部に形成された本体部（１１０）と、本体部の内側と外側との間における伝熱を促進する伝熱促進部（１１２，１１４，１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄ，１１４Ｅ，１１４Ｆ）と、を備える。
【００１０】
このような構成の蓄冷容器では、本体部の内側と外側との間における伝熱が、伝熱促進部によって促進される。このような伝熱促進部としては、例えば、蓄冷容器の内面や外面に形成されたフィンが挙げられる。上記蓄冷容器では、このような伝熱促進部を備えることにより、周囲の空気から熱を効率的に奪うことができる。つまり、伝熱促進部によって空気の冷却性能を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、空気の冷却性能を高めることのできる蓄冷容器、及び当該蓄冷容器を備えた空気冷却装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１実施形態に係る蓄冷容器、及び当該蓄冷容器を備える空気冷却装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の蓄冷容器の構成を示す分解組立図である。
【図３】図３は、図１の蓄冷容器の上面図である。
【図４】図４は、図１の蓄冷容器の断面図である。
【図５】図５は、図１の蓄冷容器の内部において、蓄冷材が凝固して行く様子を模式的に示す図である。
【図６】図６は、冷却性能に対する外部フィンの影響を説明するための図である。
【図７】図７は、吹き出される空気の温度に対する外部フィンの影響を説明するための図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る蓄冷容器の構成を示す分解組立図である。
【図９】図９は、第３実施形態に係る蓄冷容器の構成を示す分解組立図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態に係る蓄冷容器の断面図である。
【図１１】図１１は、第５実施形態に係る蓄冷容器の断面図である。
【図１２】図１２は、第６実施形態に係る蓄冷容器の断面図である。
【図１３】図１３は、第７実施形態に係る蓄冷容器の断面図である。
【図１４】図１４は、第８実施形態に係る蓄冷容器の断面図である。
【図１５】図１５は、第９実施形態に係る蓄冷容器の断面図である。
【図１６】図１６は、第１０実施形態に係る蓄冷容器の断面図である。
【図１７】図１７は、第１１実施形態に係る蓄冷容器の内部構成を示す図である。
【図１８】図１８は、比較例に係る蓄冷容器の内部において、蓄冷材が凝固して行く様子を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１４】
本実施形態に係る蓄冷容器１００は、内部に蓄冷材ＨＭを収容する容器であって、空気冷却装置１０に格納されるための容器として構成されている。蓄冷容器１００の説明に先立ち、空気冷却装置１０の構成について先に説明する。図１に示されるように、空気冷却装置１０は、ケーシング２１０と上蓋２２０とを備えている。
【００１５】
ケーシング２１０は、樹脂によって形成された容器である。ケーシング２１０は概ね円筒形状であって、その上部が開放された有底の容器として形成されている。ケーシング２１０の内部には空間２０１が形成されている。後に説明する蓄冷容器１００は、この空間２０１に格納されている。
【００１６】
ケーシング２１０の外側面のうち下方側の部分には、外方に向けて突出する円筒状の吹き出し部２１２が形成されている。吹き出し部２１２の中心軸は、ケーシング２１０の中心軸に対して垂直となっている。吹き出し部２１２の先端には開口２１３が形成されている。開口２１３を通じて、外部の空間と空間２０１とが連通されている。吹き出し部２１２は、冷却された空気を外部に向けて吹き出すための出口となる部分である。
【００１７】
ケーシング２１０の外壁面のうち上端部の近傍には、雄螺子２１１が形成されている。雄螺子２１１には、次に説明する上蓋２２０に形成された雌螺子２２１が螺合されており、これによりケーシング２１０と上蓋２２０とが互いに連結されている。
【００１８】
上蓋２２０は、ケーシング２１０の上部に形成された開口を覆うように設けられた樹脂製の部材である。上蓋２２０は概ね円筒形状であって、その下方側が開放されている。上蓋２２０の内壁面のうち下端部の近傍には、既に述べた雌螺子２２１が形成されている。上蓋２２０は、その中心軸をケーシング２１０の中心軸に一致させた状態で、ケーシング２１０に対して雌螺子２２１により連結されている。
【００１９】
上蓋２２０の上部には、導入口２２２が形成されている。導入口２２２を通じて、外部の空間と空間２０１とが連通されている。導入口２２２は、外部の空気を空間２０１内に導入するための入口となる部分である。
【００２０】
上蓋２２０の内部には、電動ファン２２３が取り付けられている。電動ファン２２３は、外部の空気を導入口２２２から空間２０１内に向けて送り込むための送風機である。空気冷却装置１０に設けられた不図示のスイッチが使用者によってＯＮとされると、電動ファン２２３が駆動され、導入口２２２から空間２０１内に向けて空気が送り込まれる。当該空気は、空間２０１を下方に向けて、すなわち蓄冷容器１００の外壁面１１８（外周面）に沿って下方側に流れた後、吹き出し部２１２の開口２１３から外部へと吹き出される。
【００２１】
蓄冷容器１００の内部には、後に説明するように、凝固した低温の蓄冷材ＨＭが収容されている。蓄冷容器１００の表面は低温となっているので、上記のように流れる空気は、蓄冷容器１００の外壁面１１８に沿って流れる際に冷却され、その温度を低下させる。これにより、吹き出し部２１２からは低温の空気が吹き出される。
【００２２】
空気冷却装置１０では、電動ファン２２３が蓄冷容器１００よりも上方側となる位置に配置されている。このため、蓄冷容器１００の表面などで生じた結露水が電動ファン２２３に滴下し、電動ファン２２３が故障してしまうような事態が防止される。また、電動ファン２２３を通過する空気は、冷却が行われる前の常温の空気であるから、電動ファン２２３において結露水が生じることも防止される。
【００２３】
蓄冷容器１００の構成について、図１乃至４を参照しながら説明する。蓄冷容器１００は、本体部１１０と、内部フィン１１４と、外部フィン１１２と、上蓋部１２０と、キャップ１３０と、を備えている。これらは、いずれもアルミニウムによって形成されている。
【００２４】
本体部１１０の形状は筒状、具体的には概ね円筒形状となっている。本体部１１０は、その上部が開放された有底の容器として形成されている。本体部１１０は、その中心軸ＡＸをケーシング２１０の中心軸に一致させた状態で、ケーシング２１０の内部（つまり空間２０１）に設置されている。
【００２５】
本体部１１０の内部には蓄冷空間ＳＰが形成されている。蓄冷空間ＳＰは、蓄冷材ＨＭ（図２等では不図示、図５を参照）を収容するための空間となっている。本実施形態では、蓄冷材ＨＭとして水が用いられる。
【００２６】
内部フィン１１４は、本体部１１０の内側（内周側）に設けられた複数の板状（平板状）の部材である。それぞれの内部フィン１１４は、本体部１１０の内壁面１１９（内周面）から、蓄冷空間ＳＰの内側（具体的には中心軸ＡＸ）に向けて伸びるように形成されている。図４は、中心軸ＡＸに対して垂直な面で本体部１１０を切断した場合における断面図である。同図に示されるように、内部フィン１１４は本体部１１０の内側において複数設けられており、それぞれが本体部１１０の中心軸ＡＸに対して平行となっている。それぞれの内部フィン１１４は、本体部の周方向（中心軸ＡＸの周りに回転する方向）に沿って複数枚並ぶように形成されている。
【００２７】
本実施形態では、それぞれの内部フィン１１４が、中心軸ＡＸの位置において互いに繋がっている。このような態様に替えて、それぞれの内部フィン１１４が中心軸ＡＸの位置までは伸びておらず、互いに分離されているような態様であってもよい。
【００２８】
このような内部フィン１１４が形成されていることにより、蓄冷空間ＳＰに収容された蓄冷材ＨＭと本体部１１０との間の伝熱は、蓄冷空間ＳＰのうち外側部分において内壁面１１９を介して行われるほか、蓄冷空間ＳＰのうち内側部分（中心軸ＡＸの近傍部分）においても内部フィン１１４を介して行われる。このため、蓄冷材ＨＭの各部における温度分布が生じにくくなっている。
【００２９】
本実施形態では、このような内部フィン１１４が本体部１１０の内側に設けられていることにより、本体部１１０の内側と外側との間における伝熱が促進される。内部フィン１１４は、本実施形態における「伝熱促進部」の一つに該当する。
【００３０】
外部フィン１１２は、本体部１１０の外側（外周側）に設けられた複数の板状（平板状）の部材である。それぞれの外部フィン１１２は、本体部１１０の外壁面１１８から、外側に向けて伸びるように形成されている。図４に示されるように、外部フィン１１２は本体部１１０の外側において複数設けられており、それぞれが本体部１１０の中心軸ＡＸに対して平行となっている。内部フィン１１４の場合と同様に、それぞれの外部フィン１１２は、本体部の周方向に沿って複数枚並ぶように形成されている。
【００３１】
このような外部フィン１１２が形成されていることにより、蓄冷容器１００の外壁面１１８に沿って下方側に向けて流れる空気との接触面積が大きくなっている。外部フィン１１２により、空気と蓄冷材ＨＭとの間の熱交換が効率よく行われる。つまり、空気冷却装置１０における空気の冷却性能が外部フィン１１２によって高められている。
【００３２】
本実施形態では、このような外部フィン１１２が本体部１１０の外側に設けられていることにより、本体部１１０の内側と外側との間における伝熱が更に促進される。外部フィン１１２は、先に述べた内部フィン１１４と共に、本実施形態における「伝熱促進部」の一つに該当する。
【００３３】
図１のように、蓄冷容器１００が空気冷却装置１０のケーシング２１０内に格納された状態においては、それぞれの外部フィン１１２の先端面１１３が、いずれもケーシング２１０の内壁面２２４に当接した状態となっている。このため、外部フィン１１２の先端面１１３よりも更に外側を、一部の空気が熱交換に供されることなく素通りしてしまうような現象が防止されている。
【００３４】
本実施形態では、全ての内部フィン１１４及び外部フィン１１２が、いずれも本体部１１０と一体に形成されている。このような本体部１１０は、例えばアルミニウムの押し出し成形によって形成することができる。このような構成においては、内部フィン１１４と本体部１１０との間における熱抵抗、及び外部フィン１１２と本体部１１０との間における熱抵抗、のいずれもが低減されるので、蓄冷材ＨＭと空気との間の熱交換を効率よく行うことができる。
【００３５】
上蓋部１２０は、本体部１１０の上部に形成された開口を覆うように設けられた部材である。上蓋部１２０は、上方側に行くほど縮径するような形状となっており、その上端に形成された開口１２１の直径は、その下端に形成された開口１２３の直径よりも小さくなっている。
【００３６】
上蓋部１２０の内壁面のうち開口１２３の近傍には、不図示の雌螺子が形成されている。また、本体部１１０の外壁面１１８のうち上端部の近傍には、雄螺子１１１が形成されている。雄螺子１１１には、上蓋部１２０の上記雌螺子が螺合されており、これにより上蓋部１２０と本体部１１０とが互いに連結されている。
【００３７】
キャップ１３０は、上蓋部１２０の開口１２１を上方側から覆い、蓄冷空間ＳＰから蓄冷材ＨＭが外部に漏出することを防ぐために設けられた部材である。キャップ１３０は、上部が塞がれ下部が開放された円筒形状の部材として形成されている。キャップ１３０の内壁面のうち下端部の近傍には、不図示の雌螺子が形成されている。また、上蓋部１２０の外壁面のうち開口１２１の近傍には、雄螺子１２２が形成されている。雄螺子１２２には、キャップ１３０の上記雌螺子が螺合されており、これによりキャップ１３０と上蓋部１２０とが互いに連結されている。
【００３８】
使用者は、キャップ１３０を中心軸ＡＸの周りに回転させることにより、キャップ１３０を上蓋部１２０から取り外すことができる。これにより、開口１２１を通じて蓄冷空間ＳＰへの蓄冷材ＨＭの供給を行ったり、開口１２１を通じて蓄冷空間ＳＰからの蓄冷材ＨＭの排出を行ったりすることができる。開口１２１、及びこれを覆うキャップ１３０は、本実施形態における「給排部」に該当する。
【００３９】
図１に示される状態において、使用者が、ケーシング２１０から蓄冷容器１００を取り出す際には、使用者は先ずケーシング２１０から上蓋２２０を取り外した後、蓄冷容器１００のうちキャップ１３０を把持して上方に引き上げる。図３に示されるように、キャップ１３０の直径Ｄ１は、本体部１１０の直径Ｄ２よりも小さくなっている。換言すれば、中心軸ＡＸに沿って見た場合におけるキャップ１３０の形状は、同じく中心軸ＡＸに沿って見た場合における本体部１１０の形状よりも小さくなっている。このため、使用者がキャップ１３０を把持して引き上げる作業を、比較的行いやすくなっている。このように、使用者によって把持される部分であるキャップ１３０は、本実施形態における「把持部」に該当する。
【００４０】
本実施形態では、本体部１１０の直径が６５ｍｍとなっており、本体部１１０の下端からキャップ１３０の上端までの高さ（つまり蓄冷容器１００の全長）が２００ｍｍとなっている。このような蓄冷容器１００の形状は、５００ｍｌサイズのペットボトルとして市販されている飲料容器の形状と、互換性を有する形状となっている。このため、市販の飲料容器を蓄冷容器として用いる構成の空気冷却装置であれば、多くの場合、本実施形態に係る蓄冷容器１００を飲料容器の代わりとして用いることができる。
【００４１】
本体部１１０に内部フィン１１４が形成されていることの効果について説明する。図５（Ａ）には、蓄冷空間ＳＰに液相の蓄冷材ＨＭ（つまり水）が供給された直後における、本体部１１０の断面が示されている。以下では、液相の蓄冷材ＨＭのことを、「液相蓄冷材ＨＭ１」とも表記する。図５（Ａ）の状態では、蓄冷材ＨＭの全体が液相蓄冷材ＨＭ１となっている。
【００４２】
図５（Ｂ）には、図５（Ａ）に示される状態の蓄冷容器１００が冷凍庫に投入され、一部の蓄冷材ＨＭが凝固して固相となったときにおける、本体部１１０の断面が示されている。以下では、固相の蓄冷材ＨＭのことを、「固相蓄冷材ＨＭ２」とも表記する。
【００４３】
蓄冷材ＨＭの冷却は、蓄冷材ＨＭのうち内壁面１１９や内部フィン１１４に触れている部分から行われる。このため、図５（Ｂ）に示されるように、蓄冷材ＨＭのうち上記の部分が先に固相蓄冷材ＨＭ２となる。本実施形態では、内部フィン１１４が蓄冷空間ＳＰの内側まで伸びているので、蓄冷空間ＳＰのうち外側部分のみならず、内側部分においても早期に固相蓄冷材ＨＭ２が生じ始める。このため、比較的短時間のうちに、蓄冷材ＨＭの全体が固相蓄冷材ＨＭ２に変化した状態、すなわち図５（Ｃ）に示される状態となる。
【００４４】
図１８には、本実施形態との比較例として、内部フィン１１４及び外部フィン１１２を有さない蓄冷容器１００が冷却され、蓄冷空間ＳＰの蓄冷材ＨＭが凝固して行く様子が示されている。図１８（Ａ）には、蓄冷空間ＳＰに液相の蓄冷材ＨＭ（つまり水）が供給された直後における、本体部１１０の断面が示されている。図５（Ａ）の場合と同様に、図１８（Ａ）の状態では、蓄冷材ＨＭの全体が液相蓄冷材ＨＭ１となっている。
【００４５】
図１８（Ｂ）には、図１８（Ａ）に示される状態の蓄冷容器１００が冷凍庫に投入され、一部の蓄冷材ＨＭが凝固して固相となったときにおける、本体部１１０の断面が示されている。
【００４６】
蓄冷材ＨＭの冷却は、蓄冷材ＨＭのうち蓄冷容器１００に触れている部分から行われる。このため、この比較例においては、蓄冷材ＨＭのうち本体部１１０の内壁面１１９に触れている部分のみが先に固相蓄冷材ＨＭ２となる。つまり、比較例においては内部フィン１１４が形成されていないので、蓄冷空間ＳＰのうち外側部分においては蓄冷材ＨＭが固相蓄冷材ＨＭ２となる一方で、蓄冷空間ＳＰのうち内側部分においては、蓄冷材ＨＭは液相蓄冷材ＨＭ１のままとなっている。その結果、この比較例においては、蓄冷材ＨＭの全体が固相蓄冷材ＨＭ２に変化した状態、すなわち図１８（Ｃ）に示される状態となるまでに、長時間を要してしまう。
【００４７】
これに対し本実施形態では、内部フィン１１４が形成されていることにより、比較的短時間のうちに蓄冷材ＨＭの全体が固相蓄冷材ＨＭ２となる。このため、使用者が空気冷却装置１０を携帯して外出するまでの間に、蓄冷容器１００の準備（つまり冷凍）が間に合わないような事態を防止することができる。
【００４８】
また、図１８の比較例に係る蓄冷容器１００を用いた空気冷却装置１０において、空気の冷却が行われているときには、蓄冷容器１００のうち外側の空気に触れている部分（つまり本体部１１０）と、蓄冷空間ＳＰの各部に存在する蓄冷材ＨＭとの間における伝熱が、本体部１１０の壁面のみを介して行われる。
【００４９】
上記伝熱により、凝固していた固相蓄冷材ＨＭ２は、当該壁面に近い部分から次第に融解して行く。このため、蓄冷容器１００の中心に近い部分においては蓄冷材が凝固している一方で、蓄冷容器１００の壁面近傍においては蓄冷材ＨＭが融解している状態となる。
【００５０】
このような状態においては、融解している液相蓄冷材ＨＭ１において温度分布が生じている。つまり、融解している液相蓄冷材ＨＭ１のうち、凝固している固相蓄冷材ＨＭ２に近い部分においては比較的低温となっている一方で、蓄冷容器１００の壁面に近い部分、すなわち空気との熱交換に供される部分においては比較的高温となっている。その結果、蓄冷容器１００のうち外部の空気に触れている部分の温度も比較的高温となってしまい、空気の冷却が十分には行われなくなってしまう。
【００５１】
このように、図１８の比較例に係る蓄冷容器１００を用いた空気冷却装置１０においては、蓄冷容器１００には凝固した低温の固相蓄冷材ＨＭ２が残っているにも拘らず、空気の冷却が十分には行われなくなり、吹き出される空気の温度が上昇してしまうことがあった。
【００５２】
これに対し本実施形態では、空気冷却装置１０において空気の冷却が行われているときには、蓄冷容器１００のうち外側の空気に触れている部分（つまり本体部１１０）と、蓄冷空間ＳＰの各部に存在する蓄冷材ＨＭとの間における伝熱が、本体部１１０の壁面及び内部フィン１１４を介して行われる。
【００５３】
空気からの伝熱により、固相蓄冷材ＨＭ２は次第に融解して行く。このときの内部フィン１１４は、内側に残っている固相蓄冷材ＨＭ２に直接触れている（もしくはその近傍にある）ので、固相蓄冷材ＨＭ２によって冷却され低温となっている。
【００５４】
空気との熱交換によって一部の蓄冷材ＨＭが融解し液相蓄冷材ＨＭ１となった後においても、液相蓄冷材ＨＭ１の略全体が低温の内部フィン１１４によって冷却される。このため、液相蓄冷材ＨＭ１の各部における温度分布はほぼ均等なものとなる。その結果、固相蓄冷材ＨＭ２が蓄冷空間ＳＰに残っている限り、蓄冷容器１００のうち外部の空気に触れている部分、すなわち外壁面１１８や外部フィン１１２の温度は比較的低温に保たれる。これにより、空気冷却装置１０による空気の冷却を長時間に亘って行うことが可能となる。
【００５５】
本体部１１０に外部フィン１１２が形成されていることの効果について説明する。これについては既に述べたように、外部フィン１１２によって空気との接触面積が大きくなっており、これにより空気冷却装置１０における空気の冷却性能が高められている。図６では、外部フィン１１２が形成されていない場合における冷却性能の測定結果がグラフＧ０１で示されており、外部フィン１１２が形成されている場合における冷却性能の測定結果がグラフＧ０２で示されている。
【００５６】
尚、空気冷却装置１０の「冷却性能」とは、空気が空気冷却装置１０を通過する際において、当該空気から単位時間あたりに奪われるエネルギー（単位：Ｗ）のことである。本発明者らは、外部の空気の温度が２８℃、湿度が４０％であり、且つ当該空気が２１ｍ３／ｈの風量で吹き出し部２１２から吹き出される、という条件の下で、冷却性能の測定を行った。
【００５７】
外部フィン１１２が形成されていない場合における冷却性能は、グラフＧ０１に示されるように３４Ｗであった。これに対し、本実施形態のように外部フィン１１２が形成されている場合における冷却性能は、グラフＧ０２に示されるように６６Ｗであった。このように、上記の測定においては、外部フィン１１２によって冷却性能が２倍近くまで向上することが確認された。これは、外部フィン１１２が形成されたことにより、空気との接触面積が０．０４ｍ２から０．１４ｍ２へと３．５倍も大きくなったことに起因している。
【００５８】
上記のような冷却性能の測定を行うに当たり、発明者らは、吹き出し部２１２から吹き出される空気の温度（以下では（吹き出し空気温度」とも称する）についても測定を行った。図７では、外部フィン１１２が形成されていない場合における吹き出し空気温度の測定結果がグラフＧ１１で示されており、外部フィン１１２が形成されている場合における吹き出し空気温度の測定結果がグラフＧ１２で示されている。
【００５９】
外部フィン１１２が形成されていない場合における吹き出し空気温度は、グラフＧ１１に示されるように２３℃であった。つまり、空気冷却装置１０の内部を通過する際において、空気の温度は外気温（２８℃）から５℃低下した。これに対し、本実施形態のように外部フィン１１２が形成されている場合における吹き出し空気温度は、グラフＧ１２に示されるように１８℃であった。つまり、空気冷却装置１０の内部を通過する際において、空気の温度は外気温（２８℃）から１０℃低下した。
【００６０】
一般に、外気温よりも５℃以上低い温度の空気が吹き付けられたときに、人は涼しいと感じることが知られている。また、地表から１ｍの高さとなる位置においては、体感温度が外気温よりも５℃上昇することも知られている。これらに鑑みれば、空気冷却装置１０をベビーカーに取り付けて、地表から１ｍの高さとなる位置において使用する際には、吹き出し空気温度が外気温よりも１０℃以上低い温度となることが求められる。本実施形態に係る空気冷却装置１０では、外部フィン１１２を設けることにより、上記のように外気温よりも１０℃低い吹き出し空気温度を実現している。
【００６１】
既に述べたように、本実施形態では蓄冷材ＨＭとして水が用いられている。ただし、蓄冷材ＨＭとして用いられるのは水に限定される必要はなく、他の流体が蓄冷材ＨＭとして用いられてもよい。例えば、蓄冷材ＨＭとして食塩水を用いれば、水に比べて蓄冷材ＨＭの融点を下げることができる。これにより、空気冷却装置１０の吹き出し空気温度を更に下げることもできる。
【００６２】
水や食塩水（以下では、これらをまとめて「水等」とも表記する）は、相変化する際における潜熱が比較的大きい。このため、蓄冷材ＨＭとして水等が用いられた場合には、蓄冷材ＨＭの全部または一部が固相となっている状態を長く保つことができ、空気冷却装置１０の冷却性能を長時間に亘って発揮させることができる。
【００６３】
ただし、水等は、固相から液相となる際においてその体積が減少するという特性を有している。このため、蓄冷容器１００内の蓄冷材ＨＭが固相から液相となる過程においては、上記のような体積の減少に伴って本体部１１０の外形が小さくなり、外部フィン１１２の先端面１１３がケーシング２１０の内壁面２２４から離れてしまうことが懸念される。このような状態になると、既に述べたように、外部フィン１１２の先端面１１３よりも更に外側を、一部の空気が熱交換に供されることなく素通りしてしまうような現象が生じる可能性がある。
【００６４】
この点に鑑みれば、蓄冷材ＨＭとしては水等に替えてパラフィンを用いることが好ましい。パラフィンは、一般的な流体と同様に、固相から液相となる際においてその体積が増加するという特性を有している。このため、蓄冷材ＨＭとしてパラフィンを用いれば、蓄冷容器１００内の蓄冷材ＨＭの融解が始まった後においても、外部フィン１１２の先端面１１３がケーシング２１０の内壁面２２４に当接している状態を維持することができ、空気冷却装置１０の冷却性能を維持することができる。
【００６５】
ただし、パラフィンは、相変化する際における潜熱が水等に比べると小さい。このため、蓄冷材ＨＭとして水等が用いられる場合に比べると、空気冷却装置１０の冷却性能を発揮し得る時間は短くなる。このように、水等とパラフィンとは一長一短であるから、空気冷却装置１０の用途に合わせた適切な蓄冷材ＨＭが選択されることが好ましい。本実施形態では、給排部として開口１２１及びキャップ１３０が設けられているので、空気冷却装置１０の用途に合わせて蓄冷材ＨＭを入れ替えることができる。
【００６６】
第２実施形態について、図８を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【００６７】
本実施形態では、外部フィン１１２と本体部１１０とが一体に形成されておらず、両者が別体となっている。外部フィン１１２は、円筒状の部材である筒状体１１０Ａの外壁面１１８Ａに形成されている。筒状体１１０Ａはアルミニウムによって形成されており、筒状体１１０Ａと外部フィン１１２とが一体に形成されている。本実施形態に係る蓄冷容器１００は、このような筒状体１１０Ａの内側に本体部１１０が挿入された構成となっている。本体部１１０の外壁面１１８は、筒状体１１０Ａの内壁面１１９Ａに当接している。これにより、外部フィン１１２と本体部１１０との間における伝熱が確保される。このような態様であっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６８】
尚、本実施形態の構成においては、蓄冷材ＨＭとして水等を用いることが好ましい。蓄冷材ＨＭとして水等を用いれば、蓄冷材ＨＭが凝固する過程においてその体積が膨張し、これにより本体部１１０の外形が大きくなる。その結果、本体部１１０の外壁面１１８と筒状体１１０Ａの内壁面１１９Ａとの間が密着するので、両者間の熱抵抗を小さくすることができる。
【００６９】
第３実施形態について、図９を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【００７０】
本実施形態では、第１実施形態における外部フィン１１２のそれぞれが３つに分割されており、分割された外部フィン１１２が、中心軸ＡＸに沿った方向（図９では上下方向）に複数枚並ぶように形成されている。図９では、上記のように３つに分割された外部フィン１１２のうち、最も上方に配置されている外部フィン１１２に符号１１２１が付されている。また、中央に配置されている外部フィン１１２には符号１１２２が付されており、最も下方に配置されている外部フィン１１２には符号１１２３が付されている。以下では、それぞれを「外部フィン１１２１」「外部フィン１１２２」「外部フィン１１２３」のようにも表記する。
【００７１】
このような構成においては、外部フィン１１２１、外部フィン１１２２、及び外部フィン１１２３のそれぞれの上方側端部、すなわち、空気の流れ方向における上流側の端部において、所謂前縁効果が生じるため、外部フィン１１２と空気との間における熱交換がより効率よく行われる。つまり、本実施形態では、それぞれの外部フィン１１２が空気の流れ方向に沿って複数枚設けられることにより、前縁効果が大きくなっており、空気の冷却性能が更に高められている。
【００７２】
尚、外部フィン１１２２が形成されている位置は、本実施形態のように外部フィン１１２１の直下となる位置であってもよいが、外部フィン１１２１の位置から周方向にずれた位置であってもよい。同様に、外部フィン１１２３が形成されている位置は、本実施形態のように外部フィン１１２２の直下となる位置であってもよいが、外部フィン１１２２の位置から周方向にずれた位置であってもよい。
【００７３】
第４実施形態について、図１０を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図１０は、本実施形態に係る蓄冷容器１００の本体部１１０を、図４と同様に中心軸ＡＸに対して垂直な面で切断した場合における断面図である。
【００７４】
図１０に示されるように、本実施形態に係る蓄冷容器１００には、本体部１１０の内側に第１実施形態（図４）と同様の内部フィン１１４が形成されている一方で、本体部１１０の外側に外部フィン１１２は形成されていない。このように、伝熱促進部として内部フィン１１４のみが形成されている態様であっても、蓄冷容器１００による空気の冷却性能を高めることができる。
【００７５】
第５実施形態について、図１１を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図１１は、本実施形態に係る蓄冷容器１００の本体部１１０を、図４と同様に中心軸ＡＸに対して垂直な面で切断した場合における断面図である。
【００７６】
図１１に示されるように、本実施形態に係る蓄冷容器１００には、本体部１１０の外側に第１実施形態（図４）と同様の外部フィン１１２が形成されている一方で、本体部１１０の内側に内部フィン１１４は形成されていない。このように、伝熱促進部として外部フィン１１２のみが形成されている態様であっても、蓄冷容器１００による空気の冷却性能を高めることができる。
【００７７】
第６実施形態について、図１２を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図１２は、本実施形態に係る蓄冷容器１００の本体部１１０を、図４と同様に中心軸ＡＸに対して垂直な面で切断した場合における断面図である。同図においては、ケーシング２１０の内壁面２２４が点線で示されている。
【００７８】
図１２に示されるように、本実施形態に係る蓄冷容器１００には、本体部１１０の外壁面１１８を外側から囲むように、外部フィン１１２Ａが設けられている。外部フィン１１２Ａは、波状に折り曲げられたアルミニウム板からなるコルゲートフィンの全体を、円筒状に形成したものとなっている。外部フィン１１２Ａの山の頂部はケーシング２１０の内壁面２２４に接しており、外部フィン１１２Ａの谷の底部は本体部１１０の外壁面１１８に接している。尚、上記のように接している箇所の一部または全部において、外部フィン１１２Ａがろう接されていてもよい。
【００７９】
このように、本体部１１０の外側にある外部フィン１１２Ａが平板状のフィンではなく、波状のコルゲートフィンとして形成されているような態様であっても、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。
【００８０】
第７実施形態について、図１３を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図１３は、本実施形態に係る蓄冷容器１００の本体部１１０を、図４と同様に中心軸ＡＸに対して垂直な面で切断した場合における断面図である。同図においては、ケーシング２１０の内壁面２２４が点線で示されている。
【００８１】
図１３に示されるように、本実施形態に係る蓄冷容器１００には、本体部１１０の外壁面１１８を外側から囲むように、外部フィン１１２Ｂが設けられている。外部フィン１１２Ｂは、薄いアルミニウムの板を渦巻状（ロール状）に巻くことによって形成したものとなっている。外部フィン１１２Ｂのうち内周側の一端は、図１３の点Ｐ１において本体部１１０の外壁面１１８に接している。また、外部フィン１１２Ｂのうち外周側の一端は、図１３の点Ｐ２においてケーシング２１０の内壁面２２４に接している。尚、上記のように接している箇所の一部または全部において、外部フィン１１２Ｂがろう接されていてもよい。
【００８２】
このように、本体部１１０の外側にある外部フィン１１２Ｂが平板状のフィンではなく、渦巻状に巻くことによって形成されているような態様であっても、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。
【００８３】
第８実施形態について、図１４を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図１４は、本実施形態に係る蓄冷容器１００の本体部１１０を、図４と同様に中心軸ＡＸに対して垂直な面で切断した場合における断面図である。
【００８４】
図１４に示されるように、本実施形態に係る蓄冷容器１００の蓄冷空間ＳＰ（つまり本体部１１０の内側）には、内部フィン１１４Ｃが設けられている。内部フィン１１４Ｃは、中心軸ＡＸから、本体部１１０の内壁面１１９に向けて放射状に伸びるように形成された板状（平板状）の部材となっている。第１実施形態と異なり、内部フィン１１４Ｃの先端は本体部１１０の内壁面１１９に繋がっておらず、内部フィン１１４Ｃと内壁面１１９との間には小さな隙間が形成されている。当該隙間がある程度小さければ、内部フィン１１４Ｃと内壁面１１９とが繋がっていないような態様であっても、第１実施形態において説明したものと同様の効果（液相蓄冷材ＨＭ１の各部における温度分布をほぼ均等なものとする効果）を奏することができる。
【００８５】
尚、このような内部フィン１１４Ｃは本体部１１０と一体に形成されていてもよく、本体部１１０とは別体のものとして形成されていてもよい。後者の場合、内部フィン１１４Ｃは本体部１１０にろう接されていてもよく、単に蓄冷容器１００の内部に置かれているだけでもよい。
【００８６】
第９実施形態について、図１５を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図１５は、本実施形態に係る蓄冷容器１００の本体部１１０を、図４と同様に中心軸ＡＸに対して垂直な面で切断した場合における断面図である。
【００８７】
図１５に示されるように、本実施形態に係る蓄冷容器１００の蓄冷空間ＳＰ（つまり本体部１１０の内側）には、内部フィン１１４Ｄが設けられている。内部フィン１１４Ｄは、薄いアルミニウムの板を、隙間を空けて渦巻状（ロール状）に巻くことによって形成したものとなっている。
【００８８】
本実施形態では、内部フィン１１４Ｄと内壁面１１９との間が離間しているのであるが、内部フィン１１４Ｄの一部が内壁面１１９に接しているような態様であってもよい。また、内部フィン１１４Ｄは本体部１１０にろう接されていてもよく、単に蓄冷容器１００の内部に置かれているだけでもよい。
【００８９】
このように、内部フィン１１４Ｄが放射状に形成されておらず渦巻状に形成されているような態様であっても、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。本実施形態においては、蓄冷材ＨＭが凝固する際などにおいてその体積を変化させた場合に、内部フィン１１４Ｄが容易に変形して追従することとなる。このため、内部応力が低減されるという効果も得られる。
【００９０】
第１０実施形態について、図１６を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図１６は、本実施形態に係る蓄冷容器１００の本体部１１０を、図４と同様に中心軸ＡＸに対して垂直な面で切断した場合における断面図である。
【００９１】
図１６に示されるように、本実施形態に係る蓄冷容器１００の蓄冷空間ＳＰ（つまり本体部１１０の内側）には、内部フィン１１４Ｅが設けられている。内部フィン１１４Ｅは、波状に折り曲げられたアルミニウム板からなるコルゲートフィンの全体を、円筒状に形成したものとなっている。本実施形態では、内部フィン１１４Ｅと内壁面１１９との間が離間しているのであるが、内部フィン１１４Ｅの一部が内壁面１１９に接しているような態様であってもよい。また、内部フィン１１４Ｅは本体部１１０にろう接されていてもよく、単に蓄冷容器１００の内部に置かれているだけでもよい。
【００９２】
このように、内部フィン１１４Ｅがコルゲートフィンとして形成されているような態様であっても、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。本実施形態においては、蓄冷材ＨＭが凝固する際などにおいてその体積を変化させた場合に、内部フィン１１４Ｅが容易に変形して追従することとなる。このため、内部応力が低減されるという効果も得られる。
【００９３】
第１１実施形態について、図１７を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図１７は、本実施形態に係る蓄冷容器１００の本体部１１０の内部構成を、斜視図として模式的に描いた図である。同図においては、蓄冷空間ＳＰを区画する本体部１１０の内面（内壁面１１９及び底面ＢＳ）が点線で示されている。
【００９４】
蓄冷空間ＳＰ（つまり本体部１１０の内側）には、内部フィン１１４Ｆが複数設けられている。それぞれの内部フィン１１４Ｆは、中心軸ＡＸに沿って伸びる円柱状のピンフィンとして形成されている。それぞれの内部フィン１１４Ｆは、その下端部が底面ＢＳに当接しており、且つろう接されている。本実施形態では、内部フィン１１４Ｆが底面ＢＳへの伝熱によって冷却され、低温に保たれる。これにより、第１実施形態において説明したものと同様の効果（液相蓄冷材ＨＭ１の各部における温度分布をほぼ均等なものとする効果）を奏することができる。
【００９５】
尚、図１に示される構成の空気冷却装置１０は、以上に説明したそれぞれの蓄冷容器１００を内部に収容し用いることができる。
【００９６】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０：空気冷却装置
１００：蓄冷容器
１１０：本体部
１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ：外部フィン
１１４，１１４Ｃ，１１４Ｄ，１１４Ｅ，１１４Ｆ：内部フィン
ＨＭ：蓄冷材
ＳＰ：蓄冷空間
【図１】
2018124048.tif 000003
【図２】
2018124048.tif 000004
【図３】
2018124048.tif 000005
【図４】
2018124048.tif 000006
【図５】
2018124048.tif 000007
【図６】
2018124048.tif 000008
【図７】
2018124048.tif 000009
【図８】
2018124048.tif 000010
【図９】
2018124048.tif 000011
【図１０】
2018124048.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2018124048.tif 000014
【図１３】
2018124048.tif 000015
【図１４】
2018124048.tif 000016
【図１５】
2018124048.tif 000017
【図１６】
2018124048.tif 000018
【図１７】
2018124048.tif 000019
【図１８】
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