JP2013228190A

JP2013228190A - 保冷具

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Publication number: JP2013228190A
Application number: JP2013062187A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanaka; 康弘田中; Sho Morita; 翔森田
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2013-11-07

Abstract

【課題】所定の温度で凝固して被保冷物を保冷する保冷体を用いた保冷具において、被保冷物が保冷体によって冷やされすぎてしまうことを回避する。
【解決手段】凝固している保冷剤１０と、凝固していない蓄冷剤２０とを有し、蓄冷剤２０が、保冷剤１０の被保冷物側に配置され、その重量が、保冷剤１０の重量の２５％以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、被保冷物を保冷する保冷具に関し、特に、被保冷物が冷やされすぎてしまうことを回避する技術に関する。

従来より、保冷剤を用いて食品等の被保冷物を保冷することが行われている。一般に使用されている保冷剤は、０℃未満の融解点を持つものが用いられ、例えば、冷凍庫で−２５℃程度の低温で冷却された後に冷凍庫から取り出されて使用される。そのため、保冷剤を冷凍庫から取り出した状態のまま使用すると、被保冷物が０℃以下まで冷やされることになる。

このように、保冷剤を用いて保冷される被保冷物の中には、例えば、検体等のように、その保管環境が２〜８℃程度が好ましく、０℃以下で保冷されることが好ましくないものもある。そこで、そのような被保冷物を保冷する場合は、保冷剤を冷凍庫から取り出した後に、保冷剤を常温や冷蔵庫にある程度の時間放置した後に使用することが行われている。また、断熱材等を介して被保冷物を保冷することも考えられる。

しかしながら、保冷剤を冷凍庫から取り出してある程度の時間放置することは、効率的ではない。また、断熱材等を介して被保冷物を保冷する場合は、保冷剤の冷気が被保冷物に緩慢に伝達されるだけであり、被保冷物が冷やされすぎてしまうことには変わりがない。

ここで、融点が互いに異なる２種類の蓄冷材を用いて、冷却時間を長くする技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。このように融点が互いに異なる２種類の蓄冷材を用いることで、融点が高い蓄冷材の融解を抑制することができ、その結果、被保冷物の冷却時間を長くすることができるようになる。

特開２００１−３３０３５１号公報

しかしながら、上述したように、融点が互いに異なる２種類の蓄冷材を用いた場合においても、使用初期においては、２種類の蓄冷材がそれぞれ凝固された状態となっていることにより、被保冷物側に配置された蓄冷材の融点が低い場合、被保冷物が０℃以下まで冷やされてしまうことになる。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、所定の温度で凝固して被保冷物を保冷する保冷体を用いた保冷具において、被保冷物が冷やされすぎてしまうことを回避することができる保冷具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
被保冷物を保冷する保冷具であって、
凝固している第１の保冷体と、
凝固していない第２の保冷体とを有し、
前記第２の保冷体が、前記第１の保冷体の前記被保冷物側に配置され、その重量が、前記第１の保冷体の重量の２５％以上である。

上記のように構成された本発明においては、被保冷物を保冷する初期状態においては、まず、凝固している第１の保冷体が周囲温度によってその温度が上昇するとともに、凝固していない第２の保冷体が、第１の保冷体の冷気によってその温度が下降して凝固していく。それにより、被保冷物は、第２の保冷体の凝固点近傍の温度で一定に保冷される。ここで、第２の保冷体の重量を第１の保冷体の重量の２５％以上とすることにより、第１の保冷体による冷気が、第２の保冷体の温度下降及び凝固のためのエネルギー以外に、被保冷物が必要以上に冷却されてしまうエネルギーとされることがなくなり、被保冷物が冷やされすぎてしまうことが回避される。そして、第２の保冷体が全て凝固した後は、第２の保冷体が第１の保冷体の融解点付近まで冷却されることにより、被保冷物が第１の保冷体の融解点近傍の温度で一定に保冷される。

また、このような第１及び第２の保冷体としては、第１の保冷体の融解点が８℃以下であり、第２の保冷体の凝固点が０〜８℃であるものを用いることが考えられる。

また、第２の保冷体の重量を第１の保冷体の重量の５０％以下とすれば、被保冷物の周囲温度を所望の温度にするまでに時間がかかりすぎてしまうことがない。

本発明は、以上説明したように構成されているので、被保冷物を保冷する初期状態においては、第１の保冷体による冷気が、第２の保冷体の温度下降及び凝固のためのエネルギー以外に、被保冷物が必要以上に冷却されてしまうエネルギーとされることがなくなり、被保冷物が冷やされすぎてしまうことを回避することができる。

また、第２の保冷体の重量が、第１の保冷体の重量の５０％以下であるものにおいては、被保冷物の周囲温度を所望の温度にするまでに時間がかかりすぎてしまうことが回避される。

本発明の保冷具を用いた保冷容器の実施の一形態を示す図である。図１に示した保冷容器に保冷剤及び蓄冷剤として用いた材料の特性を示す図である。図２に示した保冷剤Ａ，Ｂの融解点及び凝固点を設定するための組成を示す図である。図１に示した保冷容器において、配置スペースに配置した被保冷物の初期温度低下の実験条件及びその結果を示す図である。図１に示した保冷容器にて保冷剤として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤として水を用い、その重量の割合を１０：２．４とした場合の温度測定結果を示すグラフである。図１に示した保冷容器にて保冷剤として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤として水を用い、その重量の割合を１０：３．２とした場合の温度測定結果を示すグラフである。図１に示した保冷容器にて保冷剤として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：２とした場合の温度測定結果を示すグラフである。図１に示した保冷容器にて保冷剤として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：２．８とした場合の温度測定結果を示すグラフである。図１に示した保冷容器にて保冷剤として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：７．５とした場合の温度測定結果を示すグラフである。図１に示した保冷容器において、配置スペースに配置した被保冷物の初期温度低下の実験条件及びその結果を示す図である。図１０に示した実験結果において配置スペースの温度が８℃以下になるまでの時間を示すグラフである。図１に示した保冷容器において、蓄冷剤の重量の違いによる保冷剤と蓄冷剤の温度の変化を説明するための図である。

以下に、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、本発明の保冷具を用いた保冷容器の実施の一形態を示す図であり、保冷容器を上から見た図である。

本形態の保冷容器は図１に示すように、発泡スチロール等からなる断熱箱５０の４つの内側面のそれぞれに、第１の保冷体となる保冷剤１０と、第２の保冷体となる蓄冷剤２０とが組になって配置されて構成されている。保冷剤１０は、断熱箱５０の内側面に当接するように配置され、蓄冷剤２０は、保冷剤１０の断熱箱５０の内側面とは反対側の面に近接または接触した状態で配置されている。なお、保冷剤１０と蓄冷剤２０は、断熱箱５０内の配置位置を区別するためにその名称を異ならせているが、両者とも所定の温度で凝固、融解するものである。その条件としては、保冷剤１０は、融解点が８℃以下のものであり、蓄冷剤２０は、凝固点が０〜８℃のものである。保冷剤１０は、凝固している状態で断熱箱５０内に配置され、蓄冷剤２０は、凝固していない状態で断熱箱５０内に配置されている。そして、保冷剤１０と蓄冷剤２０との４つの組によって囲まれた領域が、被保冷物が配置される配置スペース４０となる。これにより、保冷剤１０と蓄冷剤２０との１つの組について見ると、蓄冷剤２０が保冷剤１０の被保冷物側に配置されていることとなり、これら保冷剤１０と蓄冷剤２０との１つの組から、本発明の保冷具が構成される。

以下に、上記のように構成された保冷容器の作用について、実験結果を用いて説明する。

まず、実験に用いた保冷剤１０及び蓄冷剤２０について説明する。

図２は、図１に示した保冷容器に保冷剤１０及び蓄冷剤２０として用いた材料の特性を示す図である。

図２に示すように、保冷剤１０としては、保冷剤Ａ，Ｂの２種類を用いた。保冷剤Ａは、融解熱が２７０（Ｊ／ｇ）以上であり、融解点及び凝固点がそれぞれ−２℃である。保冷剤Ｂは、融解熱が２６０（Ｊ／ｇ）であり、融解点及び凝固点がそれぞれ−１２℃である。

蓄冷剤２０としては、水及び保冷剤Ｃの２種類を用いた。水は、融解熱が３３６（Ｊ／ｇ）であり、融解点及び凝固点がそれぞれ０℃である。保冷剤Ｃは、融解熱が１８０〜２００（Ｊ／ｇ）であり、融解点が３〜８℃、凝固点が５℃である。

このような保冷剤Ａ，Ｂは、その組成によって、融解点及び凝固点が設定される。

図３は、図２に示した保冷剤Ａ，Ｂの融解点及び凝固点を設定するための組成を示す図である。

図３に示すように、図２に示した保冷剤Ａ，Ｂは、無機塩、増粘剤及び防腐剤が分散媒内に分散、混合され、それらの割合によって、融解点及び凝固点が設定される。例えば、分散媒として水を９５〜９９％、無機塩として、硫酸ナトリウムを０〜５％、塩化カリウムを０〜２％、塩化ナトリウムを０〜１％とし、増粘剤としてカルボンキシメチルセルロースを０〜１％、防腐剤として有機窒素イオウ系化合物を０．１％とすることにより、上述した融解点及び凝固点を有する保冷剤Ａを構成することができる。なお、保冷剤Ａの組成は、上述したようなものに限らず、塩化カリウム、塩化ナトリウム等の公知の塩を適宜調整して融解点が−２℃前後になるようにすればよい。また、分散媒として水を８３．３％、無機塩として、硫酸ナトリウムを０〜２％、塩化カリウムを１０〜１５％、塩化ナトリウムを０〜２％とし、増粘剤としてカルボンキシメチルセルロースを０〜２％、防腐剤として有機窒素イオウ系化合物を０．１％とすることにより、上述した融解点及び凝固点を有する保冷剤Ｂを構成することができる。なお、保冷剤Ｂにおいても、その他の公知の塩を適宜調整して融解点が−１２℃前後になるようにすればよい。なお、増粘剤及び防腐剤については、必要に応じて０％としても本発明の作用に影響が及ぶことはなく、その割合は適宜増減させることができる。

また、図２に示した保冷剤Ｃは、パラフィン系化合物をエラストマーで凝固した蓄熱材を用いることが考えられる。

図１に示した保冷容器にて被保冷物を保冷する場合、上述したように、保冷剤１０は、例えば、−２５℃の環境下で凝固された状態で断熱箱５０内に配置され、蓄冷剤２０は、凝固していない状態で断熱箱５０内に配置される。すると、−２５℃の環境下で凝固された保冷剤１０は断熱箱５０内の周囲温度によってその温度が上昇する。また、蓄冷剤２０は保冷剤１０の冷気によってその温度が下降して凝固していく。それにより、断熱箱５０の配置スペース４０に配置された被保冷物は、蓄冷剤２０の凝固点近傍の温度で一定に保冷される。そして、蓄冷剤２０が全て凝固した後は、蓄冷剤２０が保冷剤１０の融解点付近まで冷却されることにより、被保冷物が保冷剤１０の融解点近傍の温度で一定に保冷される。このように、保冷剤１０の温度の上昇と蓄冷剤２０の温度の下降は、保冷剤１０と蓄冷剤２０との間の熱エネルギーの交換によって行われる。

具体的には、保冷剤１０の初期温度をＴ１、融解点をＴ２、固体比熱をＴ３、重量をＷ１とすると、保冷剤１０にて生じる熱エネルギーＪ１は、
Ｊ１＝｜Ｔ１−Ｔ２｜×Ｔ３×Ｗ１
となり、また、蓄冷剤２０の初期温度をＴ５、凝固点をＴ６、液体比熱をＴ７、凝固熱をＴ８、重量をＷ２とすると、蓄冷剤２０にて生じる熱エネルギーＪ２は、
Ｊ２＝｜Ｔ５−Ｔ６｜×Ｔ７×Ｗ２＋Ｔ８×Ｗ２
となる。そして、保冷剤１０にて生じる熱エネルギーＪ１以上の熱エネルギーＪ２が蓄冷剤２０にて生じることで、断熱箱５０内の温度が保冷初期状態から冷えすぎることなく、ほぼ一定に保たれることになる。

そのため、図２に示した数値を用いて、保冷剤１０の重量と蓄冷剤２０の重量の比をどれだけにすれば、保冷剤１０の温度の上昇に伴って生ずる熱エネルギーが蓄冷剤２０にて吸収可能なものとなり、被保冷物が冷えすぎてしまうことを回避できるかが理論状態では算出することができる。しかしながら、保冷剤１０、蓄冷剤２０及び被保冷物は、周囲の環境にも影響を受ける。そのため、保冷剤１０や蓄冷剤２０にて行われる熱エネルギーの交換は、周囲にある空気や保冷容器、さらには、保冷容器の外部の雰囲気温度等の影響を受け、熱の伝導や対流、拡散等が生じ、より複雑になっているため、理論値を参考にすることは有用だが厳密にはその値がずれてしまうことが多い。

そこで、実際に図２に示した材料を用いて実験を行った。

図４は、図１に示した保冷容器において、配置スペース４０に配置した被保冷物の初期温度低下の実験条件及びその結果を示す図である。なお、保冷初期状態にて、配置スペース４０に配置した段ボールの内部と外部の雰囲気温度が、２℃以下に低下しなかった場合を“○”で示し、２℃以下に低下してしまった場合を“×”で示している。

まず、図４に示すように、１５０リットルの容量の断熱箱５０において、保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として水を用い、配置スペース４０に配置した段ボールの雰囲気温度を測定した。

図５は、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として水を用い、その重量の割合を１０：２．４とした場合の温度測定結果を示すグラフである。また、図６は、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として水を用い、その重量の割合を１０：３．２とした場合の温度測定結果を示すグラフである。

図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として水を用い、その重量の割合を１０：２．４とした場合は、図５に示すように、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度は、保冷初期状態にて０℃以下に下がっていないものの、段ボールの外部の雰囲気温度が０℃以下に下がってしまっている。また、段ボールの内部の雰囲気温度も、２℃以下となっているため、検体等のように、その保管環境が２〜８℃程度が好ましいものの保管には適していない。

これに対して、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として水を用い、その重量の割合を１０：３．２とした場合は、図６に示すように、保冷初期状態でも、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２〜８℃の範囲にしか低下しない。

また、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として水を用い、その重量の割合を１０：４．８とした場合や、１０：９．６とした場合も、図４に示すように、保冷初期状態において、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２℃以下に低下しなかった。

次に、図４に示すように、２４リットルの容量の断熱箱５０において、保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、配置スペース４０に配置した段ボールの雰囲気温度を測定した。

図７は、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：２とした場合の温度測定結果を示すグラフである。また、図８は、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：２．８とした場合の温度測定結果を示すグラフである。また、図９は、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：７．５とした場合の温度測定結果を示すグラフである。

図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：２とした場合は、図７に示すように、配置スペース４０に配置した段ボールの外部の雰囲気温度は、保冷初期状態にて２℃まで下がっていないものの、段ボールの内部の雰囲気温度が２℃以下に下がってしまっている。そのため、検体等のように、その保管環境が２〜８℃程度が好ましいものの保管には適していない。

これに対して、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：２．８とした場合は、図８に示すように、保冷初期状態において、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２〜８℃の範囲にしか低下しない。

また、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：７．５とした場合は、図９に示すように、保冷初期状態において、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２〜８℃の範囲にしか低下しない。

また、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：１とした場合や、１０：２とした場合も、図４に示すように、保冷初期状態において、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２℃以下に低下してしまった。

また、図１に示した保冷容器にて保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、その重量の割合を１０：２．５とした場合や、１０：３．２とした場合や、１０：４とした場合も、図４に示すように、保冷初期状態において、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２℃以下に低下しなかった。

次に、図４に示すように、２４リットルの容量の断熱箱５０において、保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ｂを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、配置スペース４０に配置した段ボールの雰囲気温度を測定した。

すると、保冷剤Ｂと保冷剤Ｃの重量の割合を１０：２とした場合は、図４に示すように、保冷初期状態において、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２℃以下に低下してしまった。

これに対して、保冷剤Ｂと保冷剤Ｃの重量の割合を１０：４とした場合は、図４に示すように、保冷初期状態において、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２℃以下に低下しなかった。

次に、図４に示すように、２４リットルの容量の断熱箱５０において、保冷剤１０、蓄冷剤２０ともに図２に示した保冷剤Ｃを用い、配置スペース４０に配置した段ボールの雰囲気温度を測定した。

すると、保冷剤１０として用いた保冷剤Ｃと蓄冷剤２０として用いた保冷剤Ｃの重量の割合を１０：２とした場合は、図４に示すように、保冷初期状態において、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２℃以下に低下してしまった。

これに対して、保冷剤１０として用いた保冷剤Ｃと蓄冷剤２０として用いた保冷剤Ｃの重量の割合を１０：４とした場合は、図４に示すように、保冷初期状態において、配置スペース４０に配置した段ボールの内部の雰囲気温度も段ボールの外部の雰囲気温度も、２℃以下に低下しなかった。

上記実験結果から、保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として水を用いた場合も、保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用いた場合も、保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ｂを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用いた場合も、保冷剤１０、蓄冷剤２０ともに図２に示した保冷剤Ｃを用いた場合も、蓄冷剤２０の重量を保冷剤１０の重量の２５％以上とすれば、保冷剤１０や蓄冷剤２０にて生じた熱エネルギーが、保冷剤１０、蓄冷剤２０及び被保冷物の周囲に存在する空気の影響を受けた場合でも、保冷初期状態にて、蓄冷剤２０側に配置された被保冷物の温度が、２℃以下に低下してしまうことが回避されることがわかった。

このように、図１に示した保冷容器の保冷剤１０と蓄冷剤２０とからなる保冷具において、保冷剤１０として融解点が８℃以下であるものを用い、この保冷剤１０を凝固した状態とし、蓄冷剤２０として凝固点が０〜８℃であるものを用い、この蓄冷剤２０を凝固していない状態とし、蓄冷剤２０の重量が、保冷剤１０の重量の２５％以上であれば、保冷初期状態にて、蓄冷剤２０側に配置された被保冷物の温度が、２℃以下に低下してしまうことがなく、検体等のように、その保管環境が２〜８℃程度が好ましいものの保管には適したものとすることができる。

ここで、被保冷物が配置される配置スペース４０の温度を所望の温度にするまでに長い時間がかかってしまうと、被保冷物の保管状態に悪影響が及んでしまったり、被保冷物が配置スペース４０に配置できるようになるまで長い時間待たなくてはならなかったりする。そこで、配置スペース４０の温度の変化と保冷剤１０及び蓄冷剤２０との関係について考察した。

図１０は、図１に示した保冷容器において、配置スペース４０に配置した被保冷物の初期温度低下の実験条件及びその結果を示す図である。なお、保冷初期状態にて、配置スペース４０の温度が、２℃以下に低下しなかった場合を“○”で示し、２℃以下に低下してしまった場合を“×”で示している。また、保冷初期状態にて、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでの時間が３０分以下であった場合を“○”で示し、３０分を超えた場合を“×”で示している。また、図１１は、図１０に示した実験結果において配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでの時間を示すグラフである。

図１０に示すように、２４リットルの容量の断熱箱５０において、保冷剤１０として図２に示した保冷剤Ａを用い、蓄冷剤２０として図２に示した保冷剤Ｃを用い、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでの時間を測定した。

すると、図１０及び図１１に示すように、蓄冷剤２０が用いられていない場合は、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでにはほぼ時間がかからなかった。また、保冷剤１０に対する蓄冷剤２０の重量の割合が１０％及び２０％の場合は、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでに１０分かかった。また、保冷剤１０に対する蓄冷剤２０の重量の割合が２８％の場合は、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでに１０〜２０分かかった。また、保冷剤１０に対する蓄冷剤２０の重量の割合が４０％の場合は、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでに２０〜３０分かかった。また、保冷剤１０に対する蓄冷剤２０の重量の割合が５０％の場合は、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでに２５分かかった。また、保冷剤１０に対する蓄冷剤２０の重量の割合が７５％の場合は、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでに６５分かかった。また、保冷剤１０の重量と蓄冷剤２０の重量とが同等の場合は、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでに１０５分かかった。

このように、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでの時間は、保冷剤１０に対する蓄冷剤２０の重量の割合によって異なっているが、図１１に示すように、保冷剤１０に対する蓄冷剤２０の重量の割合のみによるものではない。

そこで、（保冷剤１０の融解点までの顕熱量）≦（蓄冷剤２０の凝固点までの顕熱量）が関係していると考えられる。保冷剤１０が冷えていると蓄冷剤２０との温度差により、蓄冷剤２０は急激に冷却されることになるが、蓄冷剤２０の重量が少なければ蓄冷剤２０が急激に冷却されて凝固し、５℃付近に落ち着くことになる。

一方、蓄冷剤２０の重量が多いと、蓄冷剤２０が急激に冷却されても凝固点まで冷却されず、保冷剤１０が融解点まで達してしまう。保冷剤１０が融解点に達してしまうと、蓄冷剤２０との温度差が小さいためにゆっくり冷却されることになり、それにより、配置スペース４０の温度が８℃以下になるまでに時間がかかってしまうことになる。

上記のような理由及び実験結果により、蓄冷剤２０の重量を保冷剤１０の重量の５０％以下とすれば、配置スペース４０の温度を所望の温度となる８℃以下とするまでかかる時間が３０分以下となり、そのための時間がかかりすぎてしまうことが回避されることになる。

図１２は、図１に示した保冷容器において、蓄冷剤２０の重量の違いによる保冷剤１０と蓄冷剤２０の温度の変化を説明するための図であり、保冷剤１０と蓄冷剤２０の温度の変化をわかりやすく模式的に示したものである。なお、図中実線は保冷剤１０の温度を示し、破線は蓄冷剤２０の温度を示す。

初期状態として、図１に示した保冷容器において、保冷剤１０を−２５℃に冷却し、蓄冷剤２０を２０℃と想定する。

蓄冷剤２０の重量が、保冷剤１０の重量の２５％未満である場合は、図１２（ａ）に示すように、蓄冷剤２０の温度が５℃未満まで下がってしまい、それにより、配置スペース４０に配置された被保冷物が冷やされすぎてしまうことになる。

また、蓄冷剤２０の重量が、保冷剤１０の重量の５０％を超えている場合は、図１２（ｂ）に示すように、蓄冷剤２０の温度が所望の温度の５℃に下がるまで４時間もかかってしまい、その結果として、配置スペース４０の温度も５℃になるまで４時間もかかってしまうことになる。

これらに対して、蓄冷剤２０の重量が、保冷剤１０の重量の２５％以上５０％以下である場合は、図１２（ｃ）に示すように、蓄冷剤２０の温度が５℃未満まで下がることなく、かつ、蓄冷剤２０の温度が所望の温度の５℃に下がるまでの時間が３０分以下となる。

このように、図１に示した保冷容器の保冷剤１０と蓄冷剤２０とからなる保冷具において、保冷剤１０を凝固した状態とするとともに蓄冷剤２０を凝固していない状態とし、蓄冷剤２０の重量が、保冷剤１０の重量の２５％以上５０％以下であれば、保冷初期状態にて、蓄冷剤２０側に配置された被保冷物の温度が、所望の温度以下に低下してしまうことがなく、検体等のように、その保管環境が２〜８℃程度が好ましいものの保管には適したものとすることができるとともに、被保冷物が配置される配置スペース４０の温度を所望の温度にするまでの時間がかかりすぎてしまうことを回避することができる。

なお、本形態においては、保冷具を構成する保冷剤１０と蓄冷剤２０との４つの組がその内部に配置された保冷容器を例に挙げて説明したが、保冷剤１０と蓄冷剤２０とが上述したような条件を満たすものであれば、保冷具を袋状のものに適用してもよい。

１０保冷剤
２０蓄冷剤
３０底板
４０配置スペース
５０断熱箱

Claims

被保冷物を保冷する保冷具であって、
凝固している第１の保冷体と、
凝固していない第２の保冷体とを有し、
前記第２の保冷体が、前記第１の保冷体の前記被保冷物側に配置され、その重量が、前記第１の保冷体の重量の２５％以上である保冷具。
請求項１に記載の保冷具において、
前記第１の保冷体の融解点が８℃以下であり、
前記第２の保冷体の凝固点が０〜８℃である保冷具。
請求項１または請求項２に記載の保冷具において、
前記第２の保冷体の重量が、前記第１の保冷体の重量の５０％以下である保冷具。