(57)【要約】【課題】  物品が所定の管理温度の上限を越える温度に曝されたか否かを軽便かつ不可逆的に表示し得る安全性の高い温度管理媒体を提供する。【解決手段】  第一室１２と第二室１３とが隔壁１４を介して隣接し、第一室には管理温度の上限を融点とする水溶液１５が充填され、隔壁１４は、水溶液が凍結する際の体積膨張により破裂して凍結体１６を第二室１３に露出させ、水溶液の温度が管理温度の上限より上昇した際に解凍した水溶液が第二室に流入するようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一室と第二室とが隔壁を介して隣接し、前記第一室には管理温度の上限を融点とする水溶液が充填され、前記隔壁は、前記水溶液の凍結により生成した凍結体を前記第二室に露出させる手段を備え、前記水溶液の温度が前記管理温度の上限より上昇した際に解凍した前記水溶液が前記第二室に流入するようにしたことを特徴とする温度管理媒体。
【請求項２】
前記隔壁は、前記水溶液が凍結する際の膨張により破裂して前記凍結体を前記第二室に露出させるものであることを特徴とする請求項１に記載の温度管理媒体。
【請求項３】
前記隔壁は、前記水溶液が凍結する際の膨張により前記凍結体を前記第二室に露出させる開口を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の温度管理媒体。
【請求項４】
前記第二室は、前記水溶液の流入を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の温度管理媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一度は冷凍または冷蔵温度の雰囲気下に設けられ、その後、これより高い温度の雰囲気中に暴露されたか否かという温度履歴を容易に確認できる温度管理媒体に関する。例えば、冷凍・冷蔵荷物の運搬に際し、荷物の保存温度が冷凍・冷蔵に不適な高温状態になったか否かの判別などに好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷凍あるいは冷蔵した状態で配送される荷物が一段と増加し、これらの荷物を配達先まで予め決められた低温に保ちながら運搬する宅配便などの配送手段が広く普及しつつある。このような配達手段においては、例えば集荷元の冷凍・冷蔵施設から配送車へ荷物を積み込む場合、配送車間で荷物を積み替える場合、あるいは配送車から荷物を取り出し配達先へ配達する場合、冷凍・冷蔵状態を保つべき荷物は、直射日光による高温雰囲気や室温雰囲気に曝される場面に遭遇せざるを得ない。
【０００３】
また、製造後、無事に冷凍・冷蔵状態を保ちながら配達先に届けられた荷物についても、その荷物は冷凍・冷蔵状態が維持されることが求められる。例えば、荷物の中身が食品や医薬品であれば、内容物の変質や雑菌の繁殖などが発生し、その本来の品質が損なわれる恐れがあり、極端な場合は食中毒や医療事故などを誘発しかねない。このような温度管理が求められるものとしては、食品や医薬品の他に、化学関係や写真関係で用いられる各種薬品などが挙げられる。
【０００４】
上記温度管理が正常に行われているか否かを簡便に確認する方法として、以下に示す方法が提案されている。
（１）脂溶性色素を溶解した炭素数７〜１５の高級アルコールの１種または２種以上を非イオン系界面活性剤および水によって乳化してなる乳化液を密封容器に充填してなる保存温度管理用インデイケーターが開示されている（特許文献１：ミドリ十字）。かかる構成によれば、通常の温度条件下では、乳化液は外観上は色素の色調が抑えられ、不透明な乳白色を呈する。乳化液が氷結する温度以下にすると、一旦はそのまま全成分が凍結し、再び解凍したとき、粗大化した乳化粒子は浮上し、色素の濃い色調を有した油滴または油層が上層へ浮上し、水層と油滴または油層とに分離される。よって、このような変化が認められたインデイケーターを含む包装内の物品は劣化している恐れがあるとして使用時に注意を促すことができる。
【０００５】
（２）ポリオレフィン・フィルムおよび水溶性染料を含有する白色系油性インキを印刷したポリオレフィン・フィルムの間に、寒天水性ゲルを含浸したポリオレフィン不織布、さらに必要に応じてポリオレフィン不織布を重ね、周辺を接着して得られる構造を特徴とする冷凍食品の温度表示用シートが開示されている（特許文献２：東洋インキ）。この構造を採ることにより、冷凍操作以前においては、水溶性染料は白色系油性インキ中に含有され発色しないが、一旦冷凍された後、内容物の温度が解凍される温度に上昇するとき、不織布の微細な孔を通して浸出する水によって、前記の水溶性染料が溶解して白色系油性インキ印刷面が着色して、温度表示用シートを貼付した物品の温度変化を指示することができる。
【０００６】
（３）基材シートの片面に有機キレート発色剤を有する粘着剤層を設けた第一ラベル用シート、他の基材シートの片面に前記有機キレート発色剤と反応して発色し得る金属化合物を有する粘着剤層を設けた第二ラベル用シート、及び、第一ラベル用シートの粘着剤層と第二ラベル用シートの粘着剤層との間に配される多孔質シートからなり、第一ラベル用シートの粘着剤層、第二ラベル用シートの粘着剤層及び多孔質シートの少なくとも１つに温度制御剤を含有させたことを特徴とする温度管理ラベルが開示されている（特許文献３：リンテック）。かかる構成によると、所望の温度になると温度制御剤が流動し、その流動に伴って有機キレート発色剤又は金属化合物を多孔質シート内を移動させてお互いに接触させ、反応させて不可逆的に発色させ、その発色を検知することにより、この温度管理ラベルを貼付した物品の保存温度が所定温度以上になったか否かの温度履歴を検知することができる。
【０００７】
上述した従来の方法には、以下に示すような課題があった。
第一には、近年、環境ホルモンであることが知られてきている非イオン性界面活性剤を使用することから、食品や医薬品などに貼付して用いる場合、その安全性を確保することが難しい。また、皮膚への付着や誤飲による体内への摂取が生じた場合には、健康を害する恐れがあることから芳しくない。
第二には、高級アルコールを用いているため、誤って漏洩した場合には悪臭が発生することから、特に食品分野での使用は望ましくない。
第三には、有機キレート発色剤又は金属化合物を多孔質シート内を移動させてお互いに接触させ、反応させて不可逆的に発色させる方法においては固体である多孔質シートが必須構成のため、外力が加わった際にその構造が損なわれる恐れがあり、搬送中の物品に貼付する際にはその取り扱いに注意を要する。また、使用前に貼り合わせる必要があることから、取り扱いの自由度が狭い。
【特許文献１】特開昭５７−３７２２７号公報
【特許文献２】特開平７−４９６５６号公報
【特許文献３】特開平７−２８６９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、皮膚への付着や誤飲が生じた場合でも、人体への影響が小さく安全な物質を使用し、荷物の保存温度が冷凍・冷蔵に不適な高温状態になったか否かの温度上昇履歴を検知することができ、かつ、外力に影響されにくい構成を備えてなる温度管理媒体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】
本発明に係る温度管理媒体は、第一室と第二室とが隔壁を介して隣接し、第一室には管理温度の上限を融点とする水溶液が充填され、前記の隔壁は、水溶液の凍結により生成した凍結体を第二室に露出させる手段を備え、水溶液の温度が管理温度の上限より上昇した際に解凍した水溶液が第二室に流入するようにしたことを特徴としている。
【００１０】
前記本発明の温度管理媒体において、第一室内に充填された水溶液は所定の管理温度の上限を融点としているので、この水溶液は管理温度の上限以下に冷却されると凍結する。隔壁は、水溶液の凍結により生成した凍結体を前記第二室に露出させる手段を備えているので、凍結に際して凍結体の少なくとも一部は隔壁を越えて第二室にはみ出す。温度管理媒体が管理温度の上限以下に保持されていればこの状態が維持されて水溶液が第二室に流入することはない。しかし水溶液の温度が管理温度の上限を越えて上昇すると、凍結体は解凍し、流動化した水溶液が第二室に不可逆的に流入することになる。この系を再び管理温度の上限以下に冷却しても、第二室に流入した水溶液は元に戻らない。従って第二室における水溶液の有無を検査すれば、温度管理媒体の、ひいては温度管理媒体が設置された系の温度上昇履歴を確認することができる。なお、ここで水溶液とは、水単体も含むものである。
【００１１】
前記隔壁は、水溶液が凍結する際の体積膨張により破裂して凍結体を第二室に露出させるものであることが好ましい。
水溶液は一般に凍結に際して体積が膨張する。この膨張力によって隔壁を破裂させれば、第一室内の凍結体を第二室に露出させることができる。系が管理温度の上限以下に保持されている状態では、隔壁が破裂しても水溶液は凍結しているので第二室に流入しない。系の温度が管理温度の上限を越えて上昇すると、凍結体は解凍し、流動化した水溶液が第二室に不可逆的に流入することになる。従って第二室における水溶液の有無を検査すれば、温度管理媒体の、ひいては温度管理媒体が設置された系の温度上昇履歴を確認することができる。
【００１２】
また、前記隔壁は、水溶液が凍結する際の膨張により凍結体を第二室に露出させる開口を有するものであってもよい。
隔壁に開口が設けられていれば、第一室内の水溶液が凍結する際に、膨張によりその一部は開口を通して第二室にはみ出す。しかし第二室にはみ出した水溶液の部分も直ちに凍結するので液体として第二室に流入することはない。系の温度が管理温度の上限以下に保たれていればこの状態は維持されるが、系の温度が管理温度の上限を越えて上昇すると、凍結体は解凍し、開口は開放され、流動化した水溶液が第二室に不可逆的に流入することになる。従って第二室における水溶液の有無を検査すれば、温度管理媒体の、ひいては温度管理媒体が設置された系の温度上昇履歴を確認することができる。
【００１３】
前記において第二室は、水溶液の流入を表示する表示手段を備えていることが好ましい。
第二室が透明であるか、または観察窓が設けられていれば、第二室内に流入した水溶液の有無を直視によって観察することもできる。しかし一般に水溶液は透明であり、また第二室には霜等が付着しやすいので、水溶液の有無が観察しにくい場合もある。そこで、第二室への水溶液の流入を表示する表示手段を備えていれば更に確認しやすくなる。表示手段としては、当該水溶液と接触したとき変色する気体、固体、液体を用いる化学的手段、毛管現象や浸透等によって着色液を移行させる物理化学的手段、反射や屈折等の光学的変化を利用する光学的手段、当該水溶液の流入を電気的に検知する電気的手段などが何れも使用可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る温度管理媒体は、管理温度の上限で解凍する水溶液を備え、一旦管理温度以下に冷却された温度管理媒体の温度が管理温度の上限を越えて上昇すると水溶液が第二室に流入する機構を備えているので、第二室における水溶液の有無を検査することにより温度管理媒体の、ひいては温度管理媒体が設置された系の温度が管理限界を越えて上昇したか否かを確認することができる。しかも、一旦温度が管理温度の上限を越えて上昇した後では、再び温度を低下させても温度の上昇履歴が消去されることがない。従ってこの温度管理媒体を荷物等に添付しておけば、その荷物等の保存温度が冷凍・冷蔵に不適な高温状態になったか否かの温度履歴、すなわち低温状態にあるべき荷物が所定の温度以下の条件で保管され続けたか否かを容易に検知できる。
【００１５】
また、本発明に用いられる水溶液は、水と例えば食塩、糖類等、接触または誤飲しても安全な素材を選択できるので、本発明の温度管理媒体は取扱いに際して安全性が確保され、極めて高い安全性が求められる食品や医薬品等の分野でも安心して利用できるものとなる。
【００１６】
本発明の温度管理媒体は、安全性が確保できるので、温度管理を要するパッケージの外部に添えて指標として利用する形態のみならず、例えば当該パッケージの内部に収容物（食品、医薬品等）とともに同梱して、または収容物に直接接触させて温度履歴の確認に用いる形態としてもよい。よって、本発明は、従来使用するのが難しかった分野も含めて幅広い分野に適用が可能である。また製造に際しても特殊な素材や複雑な機構を要しないので大量かつ安価に製造が可能であり、個別包装も必ずしも要しないことから安価で信頼性の高い温度管理媒体となる。
【００１７】
本発明の温度管理媒体は、製造後、様々な冷凍温度の条件下に保ちながら配達先に届けられることが求められている荷物の運搬において、その荷物の保存温度が適正な冷凍条件下に保たれていたのか、それとも不適な高温状態に曝された履歴があるのか、簡易かつ簡便に判別し、その荷物の品質の保証に寄与することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明に係る温度管理媒体の一例を示す断面図であり、図１（ａ）は温度管理に使用する以前の初期状態、図１（ｂ）は管理温度の上限以下の温度に保持されている監視状態、図１（ｃ）は管理温度の上限を越えて昇温した際の警告状態を示している。
【００１９】
図１（ａ）に示すように本温度管理媒体１０は密閉容器１１からなっている。この密閉容器１１は、内部が隔壁１４を介して第一室１２と第二室１３とに分離されている。初期状態において、この第一室１２には水溶液１５として、食用色素で赤色に着色された食塩水が充填されている。また、第二室には、水溶液１５の流入を検知し表示する表示手段として濾紙１７が封入されている。
【００２０】
密閉容器１は透明プラスチック製の平箱形容器であり、第一室１２の背面には、図示しないが荷物のパッケージ等に貼着するための離型紙付き粘着層が施されている。
第一室１２と第二室１３とを隔てる隔壁１４は薄いパラフィン紙からなっている。
【００２１】
水溶液１５の食塩濃度は、その凍結体が所定の管理温度の上限において解凍するように設定されている。例えば目標管理温度が−２０℃であり、許容上限が−１５℃である場合、食塩濃度は融点が−１５℃となるように設定される。実際の食塩濃度は実験的に、または既存の濃度−融点データからも容易に求めることができる。食塩水は、必要に応じて他の水溶性物質の水溶液、例えば塩化カリウムや硫酸ナトリウムを含む水溶性無機塩類の水溶液、または砂糖や多糖類を含む糖類、アルコール類、プロピレングリコールやグリセリンを含むグリコール類を含む各種水溶性有機化合物の水溶液に代替することもできる。更に、管理温度の上限が０℃である場合は水を単体で用いてもよい。
【００２２】
次に、本温度管理媒体１０を冷蔵されたパッケージの温度管理に使用する際の作用について説明する。
図１（ａ）に示した初期状態の本温度管理媒体１０をパッケージの側面に貼着し、冷蔵庫内で所定の管理温度、例えば−２０℃に冷却する。この温度で水溶液１５は凍結し、図１（ｂ）に示すように、凍結体１６に変化する。この凍結に際しては体積膨張が起こるのでパラフィン紙の隔壁１４は強い圧力で第二室１３側に押され、破裂する。これによって凍結体１６の一部は第二室１３に露出することになる。しかし凍結しているので第二室１３側に流出することはない。系の温度が管理状態にあれば図１（ｂ）に示す監視状態が持続し温度管理媒体１０の外観に変化は認められない。
【００２３】
ここで、何らかの事情で系の温度が管理温度の上限（例えば−１５℃）を越えて上昇すると、図１（ｃ）に示すように、凍結体１６は解凍し流動化する。このとき隔壁１４は破れているので、流動化した水溶液１５は第二室１３に不可逆的に流入する。第二室１３に流入した水溶液１５は濾紙１７にしみ込んで毛管現象により濾紙全体に広がる。水溶液１５は赤色色素により着色されているので、これによって濾紙が赤色に染まり、外部から赤色の温度上昇警報として確認することができる。
【００２４】
（実施形態２）
図２は、本発明に係る温度管理媒体の一例を縦断して示すカットモデルの斜視図である。この図は初期状態を示している。
本温度管理媒体２０は円筒形の密閉容器２１からなっている。この密閉容器２１には内管２２が挿入され、全体として二重管構造になっている。密閉容器２１および内管２２の上下の端面はいずれも封止されている。内管２２の内部は第一室２３となっていて、この中には水溶液２５としてクエン酸で酸性にされた所定濃度の食塩水が充填されている。密閉容器２１の内側かつ内管２２の外側の空間は第二室２４とされ、この第二室２４には、内管２２を包囲するように吸水性のスポンジ２６が挿入されている。このスポンジ２６にはリトマス試薬が含浸され乾燥されている。このため、当初このスポンジ２６は青色を呈している。密閉容器２１は透明プラスチック製であり、内管２２は、肉厚が極めて薄いガラス管からなっている。この状態で内管２２の側壁は第一室２３と第二室２４とを仕切る隔壁となっている。
【００２５】
本温度管理媒体２０を冷蔵された薬品の温度管理に使用する際の作用について説明する。
先ず初期状態の本温度管理媒体２０を薬品梱包ケース（図示せず）の内側に装着する。この装着作業やケース輸送中などにおいて、スポンジ２６は割れやすい内管２２を衝撃から保護している。次に薬品梱包ケースを所定の管理温度に冷却する。このとき水溶液２５は凍結し、凍結体に変化する。この凍結に際しては体積膨張が起こるので内管２２は内側から強い圧力を受け、破裂する。これによって凍結体は第二室２４に露出することになるが、凍結しているので第二室側に流出することはない。また内管２２は破裂しても破片はスポンジ２６に保持されるので飛び散ることはなく、またこの破裂状態は外部から見えないので本温度管理媒体２０の外観に変化は認められない。
【００２６】
冷蔵保管中に何らかの事情で系の温度が管理温度の上限を越えて上昇すると、凍結体は解凍し流動化する。このとき内管２２は破裂しているので、流動化した水溶液２５は第二室２４内に不可逆的に流入する。第二室２４に流入した水溶液２５はスポンジ２６にしみ込んで外方に拡散し密閉容器２１の壁面に達する。水溶液２５は酸性であるので、スポンジ２６に含浸されたリトマス試薬と反応し、赤く変色したスポンジ２６が外部から観察できる。この赤色の警報によって薬品梱包ケースの温度上昇履歴を確認することができる。
【００２７】
（実施形態３）
図３は、本発明に係る温度管理媒体の一例を示す透視図である。この図は初期状態を示している。
本温度管理媒体３０は円筒形の密閉容器３１からなっている。この密閉容器３１の内部には、コーン形の内管３２が設置されている。この内管３２は、縮径された端部を下方に向けて設置され、その先端には小径の開口３３が形成されている。内管３２の拡径された上方端面は封止されている。内管３２の内部は第一室３４とされ、この中には水溶液３５として、所定の管理温度の上限で解凍するように濃度調整された食塩水が充填されている。第一室３４の底部には開口３３が形成されているが、口径が十分に小さいので初期状態において水溶液３５が滴下することはない。密閉容器３１の内側でかつ内管３２の外側の空間は第二室３６とされ、この第二室３６の底部には、両端に電極３８ａ，３８ｂを装着した濾紙３７が、開口３３とは間隙を隔てて配置されている。電極３８ａ，３８ｂの端子はそれぞれ密閉容器３１の外側に導出され、配線によって図示しない導通検知・警報装置、例えば電鈴装置等に接続されている。
【００２８】
次に本温度管理媒体３０を、例えば冷蔵された臓器等を輸送するクーラーボックス内の温度管理に使用する際の作用について説明する。
先ず初期状態、または予冷して監視状態に移行させた本温度管理媒体３０を、予め所定の管理温度に冷却されたクーラーボックス（図示せず）の内部に設置し、配線を引き出して例えば運搬車両の運転席等に設置してある電鈴装置に接続する。クーラーボックス内で本温度管理媒体２０の水溶液３５は凍結体に変化している。この凍結に際しては体積膨張が起こるので第一室３４内の圧力が上昇し食塩水が開口３３から押し出され、第二室３６内に露出するが、直ちに凍結体に変化するので下方の濾紙３７に滴下することはない。万一滴下しても、凍結体は濾紙にしみ込まないので電極３８ａ，３８ｂ間に電流が流れることはない。
【００２９】
輸送中等に何らかの事情でクーラーボックス内の温度が管理温度の上限を越えて上昇すると、凍結体は解凍し流動化する。流動化した水溶液３５は、開口３３から濾紙３７上に滴下し、濾紙にしみ込んで拡散し、電極３８ａ，３８ｂを導通させる。これによって、遠隔の運転席に設置された電鈴が鳴るので、即時に温度の上昇を検知することができ、対象物が変質する前に応急処置が施せるようになる。また温度上昇履歴は本温度管理媒体３０内に不可逆的に残されるので、複数個のクーラーボックスを同時に管理する場合は、どのクーラーボックスに事故があったかを第二室３６内の水溶液の有無によって確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る温度管理媒体は、対象物が所定の管理温度に保たれているか否かを、水溶液凍結体の解凍の有無により検知するものであるので、小型軽量安価であり、かつ温度上昇履歴が不可逆的に保存され、保管中や輸送中における物品の温度監視に有効であるばかりでなく、例えば冷凍倉庫やクーラーボックス内の温度分布の管理等にも有効に使用できる。
本発明に係る温度管理媒体は、安全性の高い水溶液を用いることによって、万一破損して内容液が漏出しても安全性は確保される。従って高い安全性と信頼性が求められる食品、医薬品、臓器等の物品の温度管理にも有利に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明に係る温度管理媒体の一例における、それぞれ異なる状態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る温度管理媒体の他の一例を縦断して示すカットモデルの斜視図である。
【図３】本発明に係る温度管理媒体の更に他の一例を示す透視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…温度管理媒体、１１…密封容器、１２…第一室、１３…第二室、１４…隔壁、１５…水溶液、１６…凍結体、１７…濾紙。
【図１】
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【図２】
2005273949.tif 000004
【図３】
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