(57)【要約】【課題】対象物を所定の保冷温度範囲で長時間に亘り保冷できる定温保冷ボックスと定温保冷方法を提供する。【解決手段】定温保冷ボックス１は、保冷外箱部１１と、蓋部１２と、仕切り壁１３とから構成される。仕切り壁１３は、保冷外箱部１１の内部を、定温保冷対象物３１の格納容器３２と格納容器３２を取り囲んで配置された蓄冷材２１とが収納可能な第１の空間１４とドライアイス２２が収納可能な第２の空間１５とに分離する。第１の空間１４に定温保冷対象物３１が格納された格納容器３２と、格納容器３２を取り囲んで蓄冷材２１が収納され、第２の空間１５にはドライアイス２２が収納される。ドライアイス２２の昇華による冷却熱で仕切り壁１３と蓄冷材２１と格納容器３２の壁面とを緩衝材として蓄冷材２１の凝固温度近傍に定温保冷対象物３１の温度が保持される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
格納容器に格納された定温保冷対象物が収納される定温保冷ボックスであって、
断熱性を有する材料からなる底壁および側壁から形成される箱状の保冷外箱部と、
断熱性を有する材料からなり、前記保冷外箱部の上部開口に取外し可能に嵌合する蓋部と、
前記保冷外箱部の内部を、前記格納容器と該格納容器を取り囲んで配置された蓄冷用の冷媒とが収納可能な第１の空間と、ドライアイスが収納可能な第２の空間とに分離する仕切り壁とを備える、定温保冷ボックス。
【請求項２】
中央に配置された前記第１の空間と両側に配置された前記第２の空間とを分離する２枚の前記仕切り壁を備える、請求項１に記載の定温保冷ボックス。
【請求項３】
前記仕切り壁は取外し可能である、請求項１または請求項２に記載の定温保冷ボックス。
【請求項４】
前記仕切り壁は断熱性を有する材料からなる、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の定温保冷ボックス。
【請求項５】
前記断熱性を有する材料は発泡プラスチックである、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の定温保冷ボックス。
【請求項６】
前記断熱性を有する材料の厚さは、前記定温保冷対象物の定温保冷温度に対応して設定される、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の定温保冷ボックス。
【請求項７】
前記蓄冷用の冷媒は、所定の凝固温度で凝固して冷熱を蓄熱する蓄冷材である、請求項１に記載の定温保冷ボックス。
【請求項８】
前記請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定温保冷ボックスを用いて、格納容器に格納された定温保冷対象物を所定の温度範囲で所定の時間に渉って定温で保冷するための定温保冷方法であって、
前記定温保冷対象物を、断熱性を有する材料からなる前記格納容器に格納するステップと、
前記格納容器を、凝固温度が前記定温保冷対象物の定温保冷温度に対応して設定された予冷済の蓄冷用の冷媒で周囲を囲んで、保冷外箱部の第１の空間に収納するステップと、
ドライアイスを第２の空間に収納するステップと、
前記保冷外箱部に蓋部を被せて前記定温保冷ボックスを完成させるステップと、
完成した前記定温保冷ボックスを所定の時間に渉って輸送および／または保管するステップと、を含むことを特徴とする定温保冷ボックスを用いた定温保冷方法。
【請求項９】
前記定温保冷対象物を所定の時間に渉って保冷する温度が５℃±３℃であり、輸送および／または保管する所定の時間が３０時間であり、前記蓄冷材の凝固温度が０℃である、請求項８に記載の定温保冷ボックスを用いた定温保冷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は定温保冷ボックスと定温保冷方法とに関し、特にドライアイスを冷熱源とし、蓄冷材と仕切り壁とを温度緩衝材として長期間一定の温度を保持できる定温保冷ボックスとその定温保冷ボックスを用いた定温保冷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から食品や医薬品などにおいて低温流通が求められ、種々の低温流通技術が開発されている。低温流通の温度帯も対象により異なり、大きく分類すると冷凍・冷蔵の２種類に分類されるがその適当な温度帯も対象によって異なっている。貯蔵の場合はその流通過程において冷蔵庫や冷凍庫が準備され適温での保管が可能となっていることが多い。この場合は冷凍機による冷却が主流であり、輸送においても冷蔵・冷凍トラックや低温コンテナー等が導入され、出発点から到着点までが一つの輸送手段によって行なわれる場合の対応は進んでいる。
【０００３】
しかし、大陸間輸送のように陸路、海路、空路が組み合わされる場合には、中に低温保持手段を持たない輸送手段があったり、それぞれに低温保持手段が設けられていたとしても、中継点における低温流通手段は未発達であったりする。この場合低温保持手段を持たない輸送手段や中継時間が長くなった場合に品温の上昇は避けられず温度条件の厳しい対象に不具合を生ずる。特に高価格の商品においてはその損害は無視できないものであった。
【０００４】
移動を必要とする場合における冷凍機を使用しない低温での保冷の方法としては、冷媒として蓄冷材、あるいはドライアイスを同じ容器内に格納することが行われている。
【０００５】
特許文献１には、折畳み可能な保冷容器にドライアイスと蓄冷材を供給して輸送する方法が開示されており、融点が−２０〜−４０℃で溶融潜熱が４０〜７０ｋｃａｌ／ｋｇの蓄冷材を使用することが望ましいとされている。
【０００６】
特許文献２には、保冷品を過冷却することなく、冷媒の消耗を抑制しつつ、保冷品の部分的な過冷却や部分的な冷却不足を防止して長期間保冷して移送できる保冷包装容器が開示されている。保冷包装容器は、外箱、外箱の中に内包される保冷内袋、および保冷内袋の中に空間を残して収容可能な冷媒収納容器からなり、保冷内袋、および冷媒収容容器が金属内層、および断熱外層からなる多層シートで形成されている。ここでは、保冷品収納部分の温度差が３０℃以内、保冷品集納部分の７２時間後の温度変化が１０℃以内であったとしている。
【０００７】
特許文献３には、保冷温度の異なる被冷却物の収納、保管等を行なうために一つの保冷容器を保冷温度の異なる２つ以上の区画に分割する多区画保冷容器が開示されている。多区画保冷容器の低温側区画の容器本体の側壁、底面、蓋体のいずれか、または全ての厚みを大きくするとともに低温と高温の区画を分離する隔壁を有する。ここでは各区画に冷媒載置用の板体や空間が設けられている。
【特許文献１】特開２００４−１９６４１０号公報
【特許文献２】特開２００３−１６０１７３号公報
【特許文献３】特開２００５−１０４５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、低温流通の温度帯としては大きく分類すると冷凍・冷蔵の２種類に分類され、冷媒によって冷凍用・冷蔵用と容器も分けられて使用されるのが通例であり、主として蓄冷材やドライアイスが冷媒として用いられている。この場合過度の冷却が行われると低温障害による品質の劣化を生じ、冷却の不足の場合には温度の上昇によるに品質の劣化が生じる恐れがあった。
【０００９】
冷蔵品の配送においては蓄冷材を用いるのが主流であるが、蓄冷材を使用する場合は、予め蓄冷材の融点よりも低い温度で蓄冷材を凍結させておく必要がある。保持目標温度よりも低い融点の蓄冷材を使用した場合や、予冷温度が低かった場合には保冷容器に蓄冷材を投入した直後は保冷容器内の温度が急激に低くなる。そのため商品によっては重大な欠陥を引き起こす可能性が有り低温障害を引き起こすなどの問題点があった。また、蓄冷材のみによって１２時間以上定温を保持するのは事実上困難であった。
【００１０】
一方、冷蔵品の配送においてドライアイスを使用すると、昇華温度が−７８．５℃であるというその特性から凍結させてはならない商品を凍結させるといったような問題点があった。
【００１１】
また、対象物によっては、例えば医薬品や特殊の樹脂などにおいて輸送中の対象物の温度と、許容温度幅と、定温保持時間とが限定されるものがあり、このような対象物に対してはこの条件に対応した保冷輸送が要求される。
【００１２】
特許文献１に開示の方法では、その実施例によれば、板厚２５ｍｍ、内容積１５ｌのポリエチレン製容器に融点が−２１℃の蓄冷材０．８ｋｇと粒状のドライアイス０．５ｋｇを用いた試験で−３８℃まで低下した品温が６時間で−１５℃に上昇している。従って、冷凍領域での使用はできるが冷蔵領域での試験結果は開示されておらず、冷蔵領域での定温保持は困難と思われる。
【００１３】
特許文献２に開示の保冷包装容器では、温度上昇については記載されているが所定の温度で長期間保冷することについての具体的な記載はなく、冷蔵領域での定温保持は困難と思われる。
【００１４】
特許文献３に開示の多区画保冷容器では保冷温度の異なる対象の保冷には適しているが所定の温度で長時間保冷を行うことについての開示はない。
【００１５】
本発明の目的は、対象物を所定の保冷温度範囲で長時間に渉って保冷できる定温保冷ボックスと定温保冷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の定温保冷ボックスは、
格納容器に格納された定温保冷対象物が収納される定温保冷ボックスであって、断熱性を有する材料からなる底壁および側壁から形成される箱状の保冷外箱部と、断熱性を有する材料からなり、保冷外箱部の上部開口に取外し可能に嵌合する蓋部と、保冷外箱部の内部を、格納容器とその格納容器を取り囲んで配置された蓄冷用の冷媒とが収納可能な第１の空間と、ドライアイスが収納可能な第２の空間とに分離する仕切り壁とを備えることを特徴とする。
【００１７】
中央に配置された第１の空間と両側に配置された第２の空間とを分離する２枚の仕切り壁を備えてもよく、仕切り壁は取外し可能であってもよく、仕切り壁は断熱性を有する材料からなってもよく、断熱性を有する材料は発泡プラスチックであってもよい。断熱性を有する材料の厚さは、定温保冷対象物の定温保冷温度に対応して設定されてもよい。蓄冷用の冷媒は、所定の凝固温度で凝固して冷熱を蓄熱する蓄冷材であってもよい。
【００１８】
本発明の定温保冷方法は、
上述の定温保冷ボックスを用いて、格納容器に格納された定温保冷対象物を所定の温度範囲で所定の時間に渉って定温で保冷するための定温保冷方法であって、定温保冷対象物を断熱性を有する材料からなる格納容器に格納するステップと、格納容器を、凝固温度が定温保冷対象物の定温保冷温度に対応して設定された予冷済の蓄冷用の冷媒で周囲を囲んで保冷外箱部の第１の空間に収納するステップと、ドライアイスを第２の空間に収納するステップと、保冷外箱部に蓋部を被せて定温保冷ボックスを完成させるステップと、完成した定温保冷ボックスを所定の時間に渉って輸送および／または保管するステップとを含むことを特徴とする。
【００１９】
定温保冷対象物を所定の時間に渉って保冷する温度が５℃±３℃であり、輸送および／または保管する所定の時間が３０時間であり、蓄冷材の凝固温度が０℃であってもよい。
【００２０】
定温保冷対象物は収納容器の壁面を介して第１の空間の蓄冷材に接しているので、収納容器が断熱性を有する材料から作られておれば、所定の凝固温度で解凍する蓄冷材との間の緩やかな熱伝導により所定の温度に所定の温度幅で保持される。第１の空間の蓄冷材と第２の空間のドライアイスとは断熱性を有する材料から作られた仕切り壁を緩衝材として接しているので、蓄冷材の温度が急激に低下することがない。第２の空間の温度の上昇も少なくドライアイスも放熱が少ないので昇華が抑制される。ドライアイスからの熱は蓄冷材に潜熱として蓄積されて収納容器の壁面を介して定温保冷対象物に伝達される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の定温保冷ボックスは、断熱性を有する材料からなる保冷外箱部と、蓋部と、内部を第１の空間と第２の空間とに分離する仕切り壁と備えている。断熱性を有する材料からなる格納容器に定温保冷対象物を格納し、格納容器の周囲を蓄冷材で囲んで第１の空間に収納し、ドライアイスを第２の空間に収納して輸送あるいは保管が行われる。従って仕切り壁を隔ててドライアイスと蓄冷材とが接することにより蓄冷材の温度が急激に低下することがなく、またドライアイスも放熱が少ないので昇華が抑制される。定温保冷対象物も格納容器の断熱性を有する壁面を介して蓄冷材と接触するので蓄冷材の温度が当初に低い場合であっても定温保冷対象物の温度が急速に変化することが防止される。蓄冷材が解凍温度で徐々に解凍することから定温保冷対象物の温度が所定の温度に保持され、ドライアイスの昇華によって仕切り壁を通して進入してくる冷熱は蓄冷剤に潜熱として吸収される。ドライアイスの昇華によってドライアイスが消滅して冷却能力がなくなった後は、蓄冷材が定温保冷ボックス内部の温度上昇を押さえる。このような機能を有しているので定温保冷対象物を長時間に渉り安定的に定温状態に保つことができるという効果がある。
【００２２】
また、定温保冷ボックスは発泡プラスチックの成型により製作することができるのでコストが低く、蓄冷材やドライアイスも保冷条件に合わせた量を使用すればよく、仕切り壁も取外し可能にすることにより通常の保冷ボックスへの転用も可能である。従って、全体としての定温保冷コストを低減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の定温保冷ボックスの模式的斜視図である。図２は図１の定温保冷ボックスの模式的断面図であり、図３は定温保冷対象物と蓄冷材とドライアイスが格納された図１の定温保冷ボックスの模式的断面図である。
【００２４】
定温保冷ボックス１は、保冷外箱部１１と、蓋部１２と、仕切り壁１３とから構成される。保冷外箱部１１は、発泡プラスチックからなる底壁および側壁によって箱状に形成されている。蓋部１２は、発泡プラスチックからなり、取外し可能に保冷外箱部１１の上部開口と整合する。仕切り壁１３は、保冷外箱部１１の内部を、第１の空間１４と第２の空間１５とに分離する。第１の空間１４には、定温保冷対象物３１の格納容器３２と格納容器３２を取り囲んで配置された蓄冷材２１とが収納可能である。第２の空間１５には、ドライアイス２２が収納可能である。ここではこれらの材質を発泡スチロールとしているが、これに限定されるものではなく所定の断熱性を有する材料であればよく、複層の材料から構成されてもよい。また、この実施の形態では第１の空間１４の両側に第２の空間１５が設けられているが、保冷条件の厳しくない場合や量の少ない場合は第１の空間１４と第２の空間１５を１枚の仕切り壁１３で分離しただけの構成であってもよい。仕切り壁１３は取外し可能となっているが保冷外箱部１１と一体となっていてもよく、また複数の嵌めこみ部を設けて第１の空間１４と第２の空間１５の比率が変更できるようにしてもよい。
【００２５】
次に、定温保冷ボックス１を用いた定温保冷対象物３１の定温保冷方法について説明する。先ず定温保冷対象物３１の保冷温度により蓄冷材の凝固温度が選定される。例えば保冷温度が＋５℃の場合は凝固温度が０℃の蓄冷材２１が望ましい。保冷温度が冷凍領域の場合はその温度より低い凝固温度の蓄冷材２１が選定される。次に定温保冷ボックス１の表面積と外気温度と定温保冷ボックス１の平均内部温度と平均熱貫流率とから時間当たりの放熱量が計算され、所望の定温保持時間に必要な冷却熱量が試算される。必要な冷却熱量を基に蓄冷材２１の凝固潜熱とドライアイス２２の昇華潜熱とからそれぞれの必要量が算定される。この場合ドライアイス２２の昇華潜熱が主となり蓄冷材２１は緩衝材としての役割の要素が多い。算定された結果に基づいて、定温保冷対象物３１の格納容器３２と必要な蓄熱材２１とが収納できる第１の空間１４と、必要なドライアイス２２が収納できる第２の空間１５とを有する定温保冷ボックス１が選定される。
【００２６】
最初に定温保冷対象物３１が断熱性を有する材料からなる格納容器３２に格納される。格納容器３２が、凝固温度が定温保冷対象物３１の定温保冷温度に対応して設定された予冷済の蓄冷材２１で周囲を囲んで定温保冷ボックス１の保冷外箱部１１の第１の空間１４に収納され、ドライアイス２２が第２の空間１５に収納される。この場合、図３に示すように格納容器３２が支持材２３で保持されて格納容器３２の底面側にも蓄冷材２１が配置され、格納容器の６面に蓄冷材２１が配置されることが望ましい。蓄冷材２１は市販されている板状のタイプが利用できる。ドライアイス２２はペレット状のものでもよいが板状のドライアイス２２を紙で包み図３の用に支持材２３の上に載せてもよい。
【００２７】
格納容器３２と蓄冷材２１とドライアイス２２とを収納した保冷外箱部１１に蓋部１２が被せられると定温保冷ボックス１が完成するので、必要に応じて梱包を行ない、所定の外部温度条件で所定の時間に渉って輸送および／または保管が行なわれる。定温保冷対象物３１は、格納容器３２の断熱性を有する壁面と蓄冷材２１の解凍によって蓄冷材２１の凝固温度近傍に維持される。解凍された蓄冷材２１は仕切り壁１３を隔てたドライアイス２２の昇華による冷熱により再び凝固するので、ドライアイス２２が全部昇華するまでは定温保冷対象物３１は同じ条件で保冷される。ドライアイス２２が全部昇華した後は蓄冷材に蓄積された潜熱が消費されるまで定温保冷対象物３１は定温に維持される。
【００２８】
冷凍条件に比べて０℃近傍の冷蔵条件における定温保冷が難しいが、凝固温度が０℃の蓄冷材２１を使用すれば周囲温度が３０℃であっても定温保冷対象物３１を＋５℃±３℃で３０時間保持が可能であった。定温保冷ボックス１の断熱性の壁の厚さを変え蓄冷材２１を凝固温度が低温型のものとすれば冷凍品の長時間の輸送が可能となる。
【００２９】
次に本実施の形態の実験例について説明する。厚さ５０ｍｍの発泡スチロール製で外寸がＷ７２５、Ｌ４２５、Ｈ４７５の定温保冷ボックス（仕切り板：厚さ３０ｍｍの発泡スチロール製）を用い、環境試験室内で環境温度３０℃、定温保冷対象物目標温度＋５℃±３℃で５０時間の試験を行った。この時に使用した蓄冷材はアデカトップ１−８（商品名）１枚８００ｇを１０枚使用し、ドライアイスを１０．２４ｋｇ使用した。図４はそのときの定温保冷ボックスの実験例の温度の経過を示すグラフである。この場合検体温度は多少低めであったが５℃を超えることはなかった。蓄冷材の投入量と仕切り壁の厚みの調整によりこの平均温度は調整可能である。なお、ドライアイスは５０時間の試験後３．５２ｋｇ残っており、実際の使用量は６．７２ｋｇであった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の定温保冷ボックスの模式的斜視図である。
【図２】図１の定温保冷ボックスの模式的断面図である。
【図３】定温保冷対象物と蓄冷材とドライアイスとが格納された図１の定温保冷ボックスの模式的断面図である。
【図４】定温保冷ボックスの実験例の温度の経過を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１    定温保冷ボックス
１１    保冷外箱部
１２    蓋部
１３    仕切り壁
１４    第１の空間
１５    第２の空間
２１    蓄冷材
２２    ドライアイス
２３    支持材
３１    定温保冷対象物
３２    格納容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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