(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天面が開口されている断熱容器と、前記天面の開口を塞ぐ断熱容器蓋とからなる保温輸送用包装容器において、
前記断熱容器内に収納される被収納物の下面と前記断熱容器の底壁内面との間に発熱体への空気供給空間となる下面間隙を形成する緩衝材を備え、
前記被収納物の上面と前記断熱容器蓋の下面との間に発熱体への空気供給空間となる上面間隙を形成し、
前記上面間隙と前記下面間隙とに連通され且つ前記被収納物の両側面と前記断熱容器の両側壁の内面との間に形成される側面間隙に、空気の存在によって発熱する発熱組成物を複数の区分に分けて、多孔化処理されて表面および裏面に通気性を持たせた扁平状包袋の空気供給制限材で被覆してなる前記発熱体を収納し、
前記断熱容器に前記発熱体に空気を供給する空気供給孔を設け、
前記空気供給孔に前記断熱容器内への通気量を調節する通気調節材を設けた
ことを特徴とする保温輸送用包装容器。
【請求項２】
請求項１に記載の保温輸送用包装容器において、前記空気供給孔は、当該空気供給孔の閉塞を防ぐ保護部材を備えたことを特徴とする保温輸送用包装容器。
【請求項３】
請求項１または２に記載に記載の保温輸送用包装容器において、前記包装容器内に、乾燥材を収納したことを特徴とする保温輸送用包装容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装容器に係り、特に、輸送途中の低温時に商品の凍結や低温障害を防ぐために、包装容器内を長時間わたって所定の温度を持続しうる保温包装容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、凍結や低温障害不可の商品、例えば腎透析部材等の輸送は、都市部に対しては所定温度に保温する保温車にて行われ、都市部より先の需要先に対しては、個別の交通事情に対応した輸送手段、例えば人が前記商品と蓄熱剤とを同梱した包装容器内の温度を監視及び蓄熱剤の交換等を行い持参したり、あるいは車内が温度調節された乗用車で輸送するため、輸送コストが非常にかかっていた。また、低温障害も皆無とはいえない状況であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の保温包装容器において、蓄熱剤として、比較的に比熱が大きく、且つどこででも入手しやすい水をベースとした物質を、取扱いの便、包装作業性、漏れ防止などを考慮した結果、プラスチック製の袋に入れ、これを使用前に所定温度にまでに加熱して用いられていた。この方法では、蓄熱剤の前記加熱温度以上には包装容器内の温度が上昇しないし、さらに繰り返し使用できるなどの利点がある。
【０００４】
しかし、水をベースとした蓄熱剤は、長時間の輸送に対する必要熱量をうるには多量の蓄熱剤が必要で、包装容器の体積や包装質量が大きくなり、輸送費用も高くなる。また、蓄熱剤を加熱するための装置が必要であり、且つ加熱に時間を要することから、簡単にどこででも包装作業をすることができず、短時間に輸送準備して輸送することが難しいという問題があった。
また、蓄熱剤に、いわゆる使い捨て懐炉等を使用することも考えられるが、包装容器を密閉した後は、空気の供給が適切に行われないため、長時間安定した発熱を得ることは不可能であり、温度調節が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、商品を保温輸送する場合、包装作業が簡単で、軽量、コンパクトで輸送費が安価で、長時間確実にほぼ設定温度を保持できる包装容器を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る包装容器の構成は、天面が開口されている断熱容器と、前記天面の開口を塞ぐ断熱容器蓋とからなる保温輸送用包装容器において、前記断熱容器内に収納される被収納物の下面と前記断熱容器の底壁内面との間に発熱体への空気供給空間となる下面間隙を形成する緩衝材を備え、前記被収納物の上面と前記断熱容器蓋の下面との間に発熱体への空気供給空間となる上面間隙を形成し、前記上面間隙と前記下面間隙とに連通され且つ前記被収納物の両側面と前記断熱容器の両側壁の内面との間に形成される側面間隙に、空気の存在によって発熱する発熱組成物を複数の区分に分けて、多孔化処理されて表面および裏面に通気性を持たせた扁平状包袋の空気供給制限材で被覆してなる前記発熱体を収納し、前記断熱容器に前記発熱体に空気を供給する空気供給孔を設け、前記空気供給孔に前記断熱容器内への通気量を調節する通気調節材を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態  １〕
以下、本発明に係る包装容器の各実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明に係る包装容器の一実施形態の説明図、図２は、本発明に係る包装容器の一実施形態の変形例の説明図、図３は、本発明に係る包装容器の一実施形態の他の変形例の説明図である。
【０００８】
図１において、包装容器１００は、天面が開口され、内側が断熱材７で構成され、外側が機械的な強度と防水性とを持たせた外面保護材８からなる断熱容器１と、該断熱容器１と同様の部材からなる容器蓋２とから構成され、該容器蓋２が前記断熱容器１の天面の開口を塞ぐようになっている。
【０００９】
前記断熱容器１内には、上下に積重して収納されている被収納物５−１及び５−２と、該被収納物５−１及び５−２を支承する底面側緩衝材１０ａ、１０ａ´と、前記上部の被収納物５−１の上面に接する天面側緩衝材１０ｂ、１０ｂ´と、前記収納されている被収納物５−１及び５−２の側面と、該側面と対向する断熱容器１の内壁面との間に設けた間隙９ａ、９ａ´と、該間隙内９ａ、９ａ´に、それぞれ空気供給制限材６−１、６−１´で被覆され、空気の存在により発熱する発熱体６、６´とが配設されている。
【００１０】
さらに、前記断熱容器１の側面（図１において、紙面の左右の面を側面という）には、それぞれ該断熱容器１の内部空間と連通し、発熱体６、６´に空気を供給する空気供給孔３、３´が設けられており、該空気供給孔３、３´にはそれぞれ該断熱容器１の内部空間に供給される空気を調節する空気調節材４、４´が設けられている。前記空気供給孔３、３´には、輸送中もしくは保管中に、該空気供給孔３、３´が障害物で塞がれて、前記発熱体６、６´への空気の供給が阻害され、該発熱体６、６´の発熱が低減し、包装容器１００内の温度が低下することを防止するため、保護材１１ａ、１１ａ´が設けられている。
【００１１】
保護材１１ａ、１１ａ´は、図示のごとく、空気供給孔３、３´の周囲に沿って配設されている。また、詳細な図示を省略するが、前記空気供給孔３、３´の近傍に複数の棒材を突設し、この棒材の突出機能により前記空気供給孔３、３´の閉塞を防止するようにしても差し支えない。
【００１２】
空気供給孔３、３´は、発熱体６、６´に相対する断熱容器１の二つの側面に設けても良いが、前記断熱容器１の両側面に直交する前面側及びその反対面側に設けても差し支えない。また、前記断熱容器１の内部空間の広さと、必要な保温時間と、保温温度と、通気調節材の機能により、必要な孔径面積を定め、この孔径面積に応じて、前記空気供給孔３、３´を多数設けても良いし、一個にしても良い。場合によっては、なくしても差し支えない。
【００１３】
ここで、上述した包装容器１００の各構成部材の説明をする。
断熱容器１は、天面が開口され、側面と底面が一体的になっている直方体であり、その内側に配設された断熱材７と該断熱材７の外側に防水と機械的強度を備えた外面保護材８とから構成され、前記断熱材７と前記外面保護材８とは固着され、一体的となっている。
【００１４】
断熱材７は、例えば発泡スチロール等が用いられており、外面保護材８は、例えば防水加工をした段ボールが用いられている。両者を強固に接着する接着剤としては、例えばゴム系、アクリル系等があり、その種類としては、溶剤型等が多数あり、塗布方法としては、全面べた塗り、全面スプレー法等があるが、何れの組み合わせでも差し支えない。前記断熱容器１は、断熱材７と外面保護材８とを一体にして内層に空気層を含む段ボールを用いても差し支えない。さらに、断熱容器１は、断熱材７と外面保護材８との両部材を固着して構成せず、前記断熱材７、例えば発泡スチロールのみで構成しても差し支えない。
【００１５】
発熱体６、６´は、それぞれ空気の存在によって発熱する発熱組成物６−２、６−２´を、表面および／または裏面に通気性を持たせた空気供給制限材６−１、６−１´の包袋に収納し、該包袋の外縁部を粘着、熱接着または圧着して閉塞し、扁平状包袋としたものである。さらに、扁平状包袋内の発熱体６、６´は、複数の区分に分けて収納され、均一な発熱反応を長時間持続させ、且つこの発熱反応の長時間持続による発熱体６、６´の変形を防止する機能を持たせるようにしたものである。
【００１６】
発熱組成物６−２、６−２´は、一例を挙げて説明すると、発熱体質量中の５０％をしめ、空気中の酸素と化学反応し、酸化熱を発生する鉄粉と、発熱体質量中の２５％をしめ、前記鉄粉の酸化反応を促進する触媒である食塩水と、発熱体質量中の２５％をしめ、空気中の酸素を吸着し、該吸着した酸素を鉄粉に供給する炭素及び先に酸化された鉄分が前記発熱体の表面で固まるのを防ぎ、内部の未反応の鉄粉に酸素が供給されるのを阻害しないように作用する珪藻土との混合物とからなっている。
【００１７】
発熱組成物６−２、６−２´の化学反応を説明する。
Ｆｅ＋３／４Ｏ２＋３／２Ｈ２Ｏ→Ｆｅ（ＯＨ）３＋９６．５ｋｃａｌ…（１）
実際の発熱組成物６−２、６−２´の反応においては、保温時間内にすべてのＦｅがＦｅ（ＯＨ）３まて進むかどうか不明であり、空気中の酸素１００％反応に関与するかどうか不明であるので、Ｆｅ  １ｍｏｌに対しＯ２  １ｍｏｌが必要として計算する。
【００１８】
空気供給制限材６−１、６−１´は、空気が流入し得るフイルム状またはシート状のものであれば、差し支えない。例えば、織布、不織布、発泡多孔質フイルムまたはシートが挙げられる。これら空気供給制限材６−１、６−１´の材質、厚さ、重さ、かさ密度、多孔性、表面特性等により発熱温度、発熱速度が異なる。
必要に応じて、空気供給制限材６−１、６−１´の扁平状包袋の表面を針穿孔や延伸等による多孔質化処理を行えばよい。
【００１９】
ここで、包袋内における発熱化学反応と、空気供給制限材６−１、６−１´の必要な通気量を説明する。
包袋内の鉄粉のｍｏｌ数をｍ、反応持続時間をＴ時間、空気供給制限材６−１、６−１´の有効面積をＳｃｍ２、通気量をＡｌ／時間・ｃｍ２とすると、
Ａ＝（ｍ×２２．４×５）／（Ｔ×Ｓ）…………（２）
前記有効面積Ｓとは、空気供給制限材６−１、６−１´の扁平状包袋の多孔化処理がなされ、且つ鉄粉が収納されている部分をいう。例えば、前記多孔化処理が前記包袋の表裏になされている場合には、表もしくは裏の場合のみに比べてほぼ２倍となる。前記式（２）にしたがい、通気量Ａを算出し、実際には必要な扁平状包袋の多孔質化処理加工が行われている。
【００２０】
通気調節材４、４´は、基本的には空気供給制限材６−１、６−１´と同様の素材であり、包装容器１００内に水分や異物の浸入を防ぐ機能も有する。一般的には、前記通気調節材４、４´は、空気供給孔３、３´の大きさと、発熱体６、６´の時間当たりの酸化反応に必要な空気量とから通気量を予定し、この通気量が得られるような機能を有する材料を選定する。
【００２１】
通気調節材４、４´の通気量を検討する。
包袋内の鉄粉のｍｏｌ数をｍ、包装容器内に初めに存在する空気量をｖ、反応持続時間をＴ時間、通気調節材４、４´の使用面積をＳｃｍ２、通気量をＡｌ／時間・ｃｍ２とすると、
Ａ＝（ｍ×２２．４×５−ｖ）／（Ｔ×Ｓ）…………（３）
【００２２】
保護材１１ａ、１１ａ´は、空気孔３、３´が輸送中に、他の貨物等により塞がれ、通気が妨げられることを防止するために、該空気孔３、３´の周囲に設けられるもので、機械的強度があれば形状、材質を特定しない。例えば、ゴム製棒状の突起部材が用いられる。
【００２３】
底面緩衝材１０ａ、１０ａ´、天面側緩衝材１０ｂ、１０ｂ´は、発泡スチロールまたは紙部材の成形部材で構成されている。底面側緩衝材１０ａ、１０ａ´は、被収納物５−１、５−２を支承し、その断面形状が矩形状である。天面側緩衝材１０ｂ、１０ｂ´は、前記被収納物５−１、５−２の天面に添設されており、該被収納物５−１、５−２の位置決めをするものである。
【００２４】
前記天面側緩衝材１０ｂ、１０ｂ´は、必須のものでなく、発熱体６、６´がそれぞれ対向する被収納物５−１、５−２の位置決め機能と、緩衝材の役割を兼用させても差し支えない。なお、前記底面側緩衝材１０ａ、１０ａ´、天面側緩衝材１０ｂ、１０ｂ´は、断熱効果を向上させるとともに、前記発熱体６、６´への空気供給通路を形成する機能を有する。また、前記底面側緩衝材１０ａ、１０ａ´、天面側緩衝材１０ｂ、１０ｂ´の代わりに、断熱容器１の四隅に緩衝材による支柱を設けても差し支えない。
【００２５】
図２、３を参照して、図１の包装容器の変形例を説明する。
これらの包装容器の変形例は、図１の実施形態に係る包装容器１００とほぼ同一であるが、図２においては内蓋を設けた点、図３においては乾燥材が、被収納物と同梱にされている点、図示を省略するが、包装容器１００内に窒素を封入した点がそれぞれ相違する。これらの相違点を中心に説明する。図２、３において、図１と同一符号は、同一仕様、同一機能であるので、再度の説明は省略する。
図２、３の変形例においては、天面側緩衝材１０ｂ、１０ｂ´を省略し、発熱体６、６´がそれぞれ対向する被収納物５−１、５−２の位置決め機能と、緩衝材の役割を兼用させるように構成したものである。
【００２６】
また、図２において、被収納物５の多寡に応じて対応可能な内蓋２０ａを設けたものである。これにより、空間の大きさを調整して、保温特性を向上させることができる。
さらに、図３においては、発熱体６、６´と結露防止用乾燥材２０ｂとを同梱にしたものである。これにより、発熱組成物中における鉄粉の酸化反応を促進する触媒である食塩水の水分が発熱により蒸発し、包装容器１００内が多湿状態となることや結露により被収納物５−１、５−２が濡れることを防止することができる。なお、図示しないが、結露防止用乾燥材２０ｂは、適宜な方法により被包装物５−１の天面上の空間に保持されている。
【００２７】
さらに、詳細な図示を省略するが、梱包時において、包装容器１００内の空気を追出し、窒素を封入した変形例を説明する。包装容器１００内の発熱体６、６´は、梱包時における空気の存在により、その発熱反応初期には必要以上に発熱し、その分だけ発熱持続時間が短くなる。そこで、梱包時に、該包装容器１００内の空気を追出し、窒素を封入したものであり、前記窒素と包装容器１００外の空気とが空気供給孔３、３´を通じて入れ替り、徐々に発熱反応が進行する。このようにして、前記発熱反応初期の発熱を押さえ、発熱持続時間を長く維持せんとしたものである。この保温特性については、後述する。
【００２８】
次に、このように構成した包装容器の使用方法および実際の包装容器の保温特性を説明する。
図１において、断熱容器１は、容器蓋２が取り除かれ、その天面が開口されている状態にする。前記断熱容器１の底面の所定位置には、底面側緩衝部材１０ａ、１０ａ´が配置される。前記底面側緩衝部材１０ａ、１０ａ´上に被収納物５−２を載置する。該被収納物５−２と前記断熱容器１の内壁面との間隙には、発熱体６、６´を挿入する。
さらに、被収納物を増やしたい場合には、前記被収納物５−２の上に、被収納物５−１を積重して載置する。そして、前記開口されている天面を取り除かれている容器蓋２を閉じ、梱包ベルトで締め付ければ、包装作業が完了する。必要があれば、天面緩衝部材１０ｂ、１０ｂ´により位置決めと緩衝作用を補強させてもよく、さらに必要があれば、内蓋２０ａ、結露防止用乾燥材２０ｂも設置すればよい。
【００２９】
包装作業が完了した包装容器１００の発熱体６、６´においては、空気供給制限材６−１、６−１´を介して空気が供給される。この供給された空気中の酸素は、発熱組成物６−２、６−２´に含まれている炭素に吸着され、この吸着された酸素は鉄粉に供給される。鉄粉は、供給された酸素と化学反応し、酸化熱を発生する。食塩水が前記化学反応を触媒として促進し、珪藻土等は、既に酸化された鉄粉が前記発熱体の６、６´の表面で固まるのを防ぎ、内部で未反応の鉄粉に酸素が供給されるのを阻害しないように作用する。
【００３０】
このようにして、発熱体６、６´の発熱反応が、包装容器１００内で進行すると、酸素が消費され、その濃度が希薄となり、外気の酸素濃度との濃度差を生じる。この濃度差に基づく拡散により前記外気が包装容器１００内へ通気調節材４、４´を介して侵入する。このようにして、たえず通気調節材４、４´を介して空気が供給され発熱化学反応が持続されるようになっている。
【００３１】
実際の発熱体６、６´の発熱温度、発熱速度は、輸送される場所の環境条件、例えば温度（−１０℃位まで低下する）や輸送時間、発熱組成物６−２、６−２´の量、空気供給孔３、３´の大きさ、空気供給制限材６−１、６−１´及び通気調節材４、４´の材質、厚さ、重さ、かさ密度、多孔性、表面特性等、これらの組み合わせ特性で定まる。したがって、通常実験により確認し、最も目的にあった適正な組み合わせのものが用いられる。
【００３２】
次に、本発明の係る包装容器の温度特性について実験例を参照して説明する。図４は、本発明に係る包装容器内の各発熱体の温度特性比較線図である。
図１に示す如く、包装容器１００（長さ６４０ｃｍ×巾４０５ｃｍ×高さ５００ｃｍ）内に、発熱体（内容量１３５ｇ）を２個収納し、該内容量１３５ｇを４５ｇの三個に区分けして収納されている扁平状包袋である。市販の発熱体についてもほぼ等価量である。被収納物５−１、被収納物５−２は、それぞれ（長さ５９４ｃｍ×巾３３４ｃｍ×高さ２０５ｃｍ）である。
【００３３】
温度測定は、発熱体の表面に複数の温度センサを配置し、該温度センサの出力を所定時間毎に、多点記録計で記録させたものであり、周囲温度２０℃である。なお、実際の包装容器においては、多点記録計により輸送途中の各要所における温度履歴を記録しても差し支えないし、多点記録計を指示形に代えて、所定位置に配置した複数のセンサと切替えスイッチにより、必要な個所の温度を指示させてよい。
【００３４】
黒●印は市販の発熱体の場合、黒■印は、発熱組成物を空気供給制限材に収納した発熱体の場合、黒▲印は、発熱体を黒■印と同様であるが、梱包初期に包装容器１００内の空気を追出し、窒素を封入し、その後の該窒素と空気との置換により、発熱反応を進行させる場合をそれぞれ図示するものである。なお、前記窒素を封入は、窒素ボンベと減圧弁と市販のビニールチューブで容易になし得ることである・
【００３５】
図４に示す如く、黒●印は、初期には６５℃まで上昇し、僅か２０ｈｒで３０℃に下降し、周囲の環境温度を配慮すると、せいぜい２０時間が使用の限度となる。これに対し黒■印の本願発明は、初期には４５℃までしか上昇せず、３０℃に下降するまで４０時間かかり、その間使用可能である。黒▲印の包装容器１００内の空気を追出し、窒素を充填した場合は、初期には３５℃までしか上昇せず、３０℃に下降するまで５０時間かかり、その間使用可能である。
【００３６】
このように、本願発明に係る包装容器は、輸送場所の環境条件、輸送時間、発熱組成物６−２、６−２´の量、空気供給制限材６−１、６−１´および通気調節材４、４´の特性等、これらの組み合わせ特性で温度特性を自由に定めることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した如く、本発明の構成によれば、商品を保温輸送する場合、包装作業が簡単で、軽量、コンパクトで輸送費が安価で、長時間確実に設定温度をほぼ保持できる包装容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る包装容器の一実施形態の説明図である。
【図２】本発明に係る包装容器の一実施形態の変形例の説明図である。
【図３】本発明の係る包装容器の一実施形態に他の変形例の説明図である。
【図４】本発明に係る包装容器内の各発熱体の温度特性比較線図である。
【符号の説明】
１…断熱容器、２…容器蓋、３、３´…空気供給孔、
４、４´…空気調節材、５−１，５−２…被収納物、６、６´…発熱体、
６−１、６−１´…空気供給制限材、６−２、６−２´…発熱組成物、
７…断熱材、８…外面保護材、９ａ、９ａ´…間隙、
１０ａ、１０ａ´…底面側緩衝材、１０ｂ、１０ｂ´…天面側緩衝材、
１１ａ、１１ａ´…保護材、１００…包装容器
【図１】
0004855609.tif 000002
【図２】
0004855609.tif 000003
【図３】
0004855609.tif 000004
【図４】
0004855609.tif 000005