JP2000154379A - Freezing agent, thermostatic chiller and quick chiller - Google Patents

Freezing agent, thermostatic chiller and quick chiller

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JP2000154379A
JP2000154379A JP11294321A JP29432199A JP2000154379A JP 2000154379 A JP2000154379 A JP 2000154379A JP 11294321 A JP11294321 A JP 11294321A JP 29432199 A JP29432199 A JP 29432199A JP 2000154379 A JP2000154379 A JP 2000154379A
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JP
Japan
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temperature
frozen
freezing
thermostatic
constant temperature
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Application number
JP11294321A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Umemoto
雅夫 梅本
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UMEMOTO TOKKYO KOGAKU KENKYUSH
UMEMOTO TOKKYO KOGAKU KENKYUSHO KK
Original Assignee
UMEMOTO TOKKYO KOGAKU KENKYUSH
UMEMOTO TOKKYO KOGAKU KENKYUSHO KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2400/00General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/28Quick cooling

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a freezing agent producible in common freezers and capable of retaining a peculiar freezing temperature for a long period of time by constituting itself of a material affording a thermostatic iced form capable of continuously retaining a specific freezing temperature. SOLUTION: This freezing agent is obtained by constituting itself of a material affording a thermostatic iced form capable of continuously retaining a freezing temperature between -5 and -25 deg.C within temperatures with -30 deg.C as the lower limit temperature. Because of the fact as described above, the iced form is defined as a thermostatic iced form. The material affording such a thermostatic iced form is e.g. ammonium chloride, sodium thiosulfate, ammonium nitrate, ammonium sulfate, potassium chloride, sodium chloride, sodium nitrate. The above-mentioned iced form maintains a peculiar low temperature at an ambient temperature of 17-20 deg.C for 2-3 h when 125-150 g thereof is placed in a polyethylene container 1 mm thick; when held in a thermal insulation container, it maintains such a temperature as to enable other object(s) to be frozen for 7-15 h.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一定の低温を保持
し、他の物を冷凍しうる冷凍剤及びこれを利用した恒温
冷凍装置と急速冷却装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerating agent capable of maintaining a constant low temperature and freezing other objects, and a constant temperature refrigerating device and a rapid cooling device using the refrigerating agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から保冷剤、蓄冷剤と称する冷媒
は、何種類もあり、物を長時間冷やす目的で用いられて
いる。現在、使用されているこれらの冷媒は、その温度
が徐々に上昇する性質のものであるため、保冷の効果は
あっても、他の物を長時間にわたって冷凍する力はな
く、また、急速に冷却する力に劣る。他の物を長時間冷
凍状態に保つには、それ自体が−10℃以下を継続して
保持しているものであることが必要である。このような
能力を有するものとしては、ドライアイスがあり、冷凍
輸送に使用されている。しかし、ドライアイスは、製造
に特殊な製造設備が必要で、製造は容易ではなく、簡便
性の点で致命的欠陥を有している。さらに、炭酸ガスが
高濃度に発生し、品物を変質させたり、呼吸を困難にす
るなどの問題を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are many types of refrigerants called cold insulators and cold storage agents, and they are used for cooling objects for a long time. At present, these refrigerants are of a nature whose temperature gradually rises, so they have the effect of keeping cool, but have no power to freeze other things for a long time, Poor cooling power. In order to keep other things in a frozen state for a long time, it is necessary that the thing itself keeps -10 ° C or less continuously. Dry ice having such a capability is used for frozen transportation. However, dry ice requires special manufacturing equipment for its manufacture, is not easy to manufacture, and has a fatal defect in terms of simplicity. Further, there is a problem that carbon dioxide gas is generated at a high concentration, which deteriorates the product and makes breathing difficult.

【0003】また、近年、冷凍目的には、上述の条件に
加えて一定の低温を保持する恒温の冷凍体であることが
求められている。この新しい概念に基づく冷凍剤はいま
だ実用化されていない。
[0003] In recent years, for the purpose of refrigeration, in addition to the above-mentioned conditions, a constant-temperature refrigeration body that maintains a constant low temperature has been required. A cryogen based on this new concept has not yet been put to practical use.

【0004】また、アルコール、糖類、無機塩の水溶液
は、凝固点降下により水点が降下することはよく知られ
ている。しかしながら、例えば、−15℃で凝固する1
0%食塩水は、家庭の冷凍庫(−20℃)で氷となる
が、短時間で融解してしまい、ドライアイスの代用には
なりえない。
It is well known that the water point of an aqueous solution of an alcohol, a saccharide, or an inorganic salt drops due to a freezing point drop. However, for example, 1 which solidifies at −15 ° C.
0% saline becomes ice in a home freezer (-20 ° C), but melts in a short time and cannot be used as a substitute for dry ice.

【0005】氷結体が一定温度を保持し、かつ、それが
ドライアイスに匹敵する程度の長時間他の物を冷凍する
能力を有するか否かについて調べた報告はまだなされて
いない。
[0005] There have been no reports yet as to whether the frozen body maintains a constant temperature and has the ability to freeze other objects for a long time comparable to dry ice.

【0006】さらに、従来の蓄冷剤には、高吸水性ポリ
マーを添加して、ゾル状、ゲル状にしたものがあるが、
恒温冷凍剤として使えるものはまだ確認されていない。
[0006] Further, some conventional regenerators have been made into a sol or gel by adding a superabsorbent polymer.
Nothing that can be used as a constant temperature cryogen has yet been identified.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
技術的背景の下になされたもので、ドライアイスのよう
に他の物を長時間凍結状態に保持したり、急速に冷却し
たりするのに充分な冷凍能力を有し、かつ、その温度を
長時間にわたって保持するとともに、一般の冷凍庫で製
造できる冷凍剤及びこれを利用した恒温冷凍源装置と急
速冷凍装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made under such a technical background, and it has been proposed to keep other objects in a frozen state for a long time, such as dry ice, or to rapidly cool them. To provide a refrigerating agent having a sufficient refrigerating capacity to maintain the temperature for a long time, and a refrigerating agent that can be manufactured in a general freezer, and a constant temperature refrigerating source device and a rapid refrigerating device using the same. And

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】他の物を急速冷却したり
冷凍したりして、その冷凍状態を保つには、温度が時間
とともに上昇変化することは好ましくない。また、生体
試料、食品、食肉等は、たとえ冷凍状態にあっても、温
度が時間とともに上昇変化すれば、タンパタ変性や劣化
もしくは鮮度変化が生じるから好ましくない。実用上の
点からは、冷凍状態にあったものが、どのような温度遍
歴にあったかがわかることが必要である。このような理
由から、他の物を冷凍状態に保つ能力を有し、かつその
温度を常に一定に保てるような恒温冷凍剤が必要となっ
てくる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to rapidly cool or freeze other objects and keep the frozen state, it is not preferable that the temperature rise and change with time. Further, even if the biological sample, food, meat, and the like are in a frozen state, if the temperature rises and changes over time, tamper modification, deterioration, or freshness change occurs, which is not preferable. From a practical point of view, it is necessary to know the temperature history of what was in a frozen state. For this reason, there is a need for a constant-temperature cryogen that has the ability to keep other things in a frozen state and that can always keep its temperature constant.

【0009】いま、他の物を冷凍状態に保ち、これを輸
送するという状況を想定した場合、その冷凍剤を収容す
る容器による温度傾斜は、現在のところ、熱伝導率の良
い材質を用いても2℃生じる。また、冷凍剤と他の物を
収容する断熱容器内の温度分布は、2〜3℃(一般に底
部は低く、上部は高い)である。このことから、輸送に
おいて、氷点以下を保つには、それ自体が少なくとも−
7℃の冷凍剤が求められる。安全を見込めば、−10℃
となろう。また、直接接触させて他の物を冷凍するに
は、−5℃以下の冷凍剤が求められる。
[0009] Now, assuming a situation in which other products are kept in a frozen state and transported, the temperature gradient caused by the container containing the cryogen is currently determined by using a material having good thermal conductivity. Also occurs at 2 ° C. In addition, the temperature distribution in the insulated container containing the cryogen and other items is 2 to 3 ° C. (generally, the bottom is low and the top is high). Therefore, in order to keep the temperature below freezing in transportation,
A 7 ° C. cryogen is required. -10 ℃ for safety
Let's be. In addition, a freezing agent at -5 ° C or lower is required for freezing other objects by direct contact.

【0010】次に、そのような恒温の冷凍剤を製造する
場合に、特殊な装置を必要とするのであれば、産業上の
メリットは激減する。
Next, if a special device is required for producing such a constant-temperature cryogen, the industrial merit is drastically reduced.

【0011】そこで、このような冷凍剤が一般に広く普
及し、大きな経済的効果が得られるためには、一般的な
冷凍庫で製造できるものであることが求められる。
[0011] Therefore, in order for such a freezing agent to be widely used widely and to obtain a great economic effect, it is required that the freezing agent can be manufactured in a general freezer.

【0012】発明者の調査では、一般の家庭用冷蔵庫の
冷凍室は日本工業規格により−21℃が下限となってお
り、外国製で特に保冷力のあるものでも−26℃が限界
である。一方、問屋等の一般産業用では、−30℃が下
限のフリーザーが普及しており、これ以下のフリーザー
は数が少ない。なお、本明細書において記述する温度に
は、1〜2℃の温度計測による誤差が考慮される必要が
ある。
According to a study by the inventor, the lower limit of a freezer compartment of a general household refrigerator is −21 ° C. according to Japanese Industrial Standards, and −26 ° C. is the limit even for a foreign-made refrigerator having a particularly cool power. On the other hand, in general industrial use such as wholesalers, freezers having a lower limit of -30 ° C are widespread, and the number of freezers below this is small. In addition, it is necessary to consider an error due to a temperature measurement of 1 to 2 ° C. in the temperature described in this specification.

【0013】このような理由から、各使用者において−
30℃もしくは−21℃で製造できる恒温の冷凍剤が求
められる。特に、−21℃で製造できるものは、家庭用
冷蔵庫で製造できることになり、産業上のメリットは計
り知れないものとなる。
[0013] For these reasons, in each user-
A constant temperature cryogen that can be produced at 30 ° C. or −21 ° C. is required. In particular, products that can be manufactured at −21 ° C. can be manufactured in home refrigerators, and the industrial merits become immeasurable.

【0014】以上から、本発明の第1の目的は、一般の
冷凍庫で製造できる冷凍剤であって、固有の冷凍温度を
長時間保持できるものを提供することにある。
As described above, a first object of the present invention is to provide a refrigerating agent which can be manufactured in a general freezer, and which can maintain a specific freezing temperature for a long time.

【0015】このような冷凍剤は氷結体となる物質で作
られるので、本発明においては、このような物質で作ら
れる氷結体を、恒温氷結体と定義する。
[0015] Since such a freezing agent is made of a substance which becomes a frozen body, a frozen body made of such a substance is defined as a constant temperature frozen body in the present invention.

【0016】恒温氷結体となる物質は、本発明のよう
に、−21℃を下限とする温度で得られるという制限が
あり、また、それ自体が−5℃以下であるという制限も
加わり、極めて限られてしまう。特に、−21℃を下限
とし、かつ−10℃以下の温度が得られるという条件は
特に困難となる。例えば、塩化カルシウムの水溶液は、
−80℃では氷結体となるが、−30℃でも溶液のまま
である。エタノールと水の混合液、チオシアン酸カリウ
ムや塩化リチウムの水溶液も−30℃でも氷結体となら
ない。チオシアン酸アンモニウムは−30℃で氷結体と
なるが、冷凍温度の保持時間は短く、低温を長時間保持
できない。エチレングリコールもしかりである。また、
炭酸ナトリウム,硝酸カリウム,硫酸ナトリウム,硫酸
マグネシウム等は氷結体の温度が高く、−5℃以下とい
う条件に合致しない。
[0016] As in the present invention, there is a restriction that a substance which becomes a constant temperature frozen body can be obtained at a temperature having a lower limit of -21 ° C, and a restriction that the substance itself is -5 ° C or less is added. It will be limited. In particular, the condition that the lower limit is −21 ° C. and a temperature of −10 ° C. or less can be obtained is particularly difficult. For example, an aqueous solution of calcium chloride
It freezes at -80 ° C, but remains a solution at -30 ° C. Even a mixed solution of ethanol and water or an aqueous solution of potassium thiocyanate or lithium chloride does not become frozen even at −30 ° C. Ammonium thiocyanate becomes frozen at −30 ° C., but the holding time of the freezing temperature is short, and the low temperature cannot be held for a long time. Ethylene glycol is also a sign. Also,
Sodium carbonate, potassium nitrate, sodium sulfate, magnesium sulfate and the like have a high frozen body temperature and do not meet the condition of -5 ° C or less.

【0017】発明者は、50種類の物質について実験を
行った結果、恒温氷結体となる物質として塩化アンモニ
ウム,チオ硫酸ナトリウム,硝酸アンモニウム,硫酸ア
ンモニウム,塩化カリウム,塩化ナトリウム,硝酸ナト
リウムの7物質を見いだした。これらの氷結体は、それ
ぞれ125〜150gずつを厚み1mmのポリエチレン
容器に入れ、+17℃〜+20℃の室温に放置するとい
う過酷な条件下においても、2時間〜3時間にわたっ
て、それぞれ固有の低温を維持した。また、これらの物
質は、発泡スチロール等の断熱容器に入れて保持した場
合、7〜15時間、それぞれ他の物を冷凍しうる温度を
維持した。
As a result of conducting experiments on 50 kinds of substances, the inventor has found seven substances, ie, ammonium chloride, sodium thiosulfate, ammonium nitrate, ammonium sulfate, potassium chloride, sodium chloride, and sodium nitrate, as substances that become frozen at constant temperature. . Each of these frozen bodies has a unique low temperature for 2 to 3 hours even under severe conditions of putting 125 to 150 g each in a polyethylene container having a thickness of 1 mm and leaving it at room temperature of + 17 ° C to + 20 ° C. Maintained. In addition, when these substances were held in an insulated container such as Styrofoam or the like, the temperature at which each of the other substances could be frozen was maintained for 7 to 15 hours.

【0018】この7〜15時間冷凍温度を持続する冷凍
剤は極めて大きな実用上のメリットをもたらす。すなわ
ち、現在の会社の営業時間は9〜17時がほとんどであ
り、朝10時に冷凍状態に保つべき物を、この冷凍剤と
一緒に発泡スチロール容器に入れて、目的地へ送り、こ
れが午後の4時に到着したとすると、6時間を要するこ
とになる。このような事情を考慮すると、最低でも6時
間、一定の温度を維持できる冷凍剤が要求されることに
なるが、上述した7〜15時間も冷凍温度を持続する冷
凍剤は、この要求に充分応えうるもので、その実用上の
メリットは大きい。
The refrigerating agent which maintains the refrigerating temperature for 7 to 15 hours brings a great practical advantage. That is, most of the current business hours of the company are from 9 to 17:00, and items to be kept frozen at 10:00 in the morning are put in a styrofoam container together with this freezing agent and sent to the destination. If we arrive at that time, it will take 6 hours. In consideration of such circumstances, a refrigeration agent that can maintain a constant temperature for at least 6 hours is required. However, the refrigeration agent that maintains the refrigeration temperature for 7 to 15 hours described above is sufficient for this requirement. It can respond, and its practical merits are great.

【0019】上記7物質の冷凍剤の特徴は、重要である
ので、まとめると、次のようになる。
The characteristics of the above seven refrigerating agents are important, and are summarized as follows.

【0020】(1)塩化アンモニウムの冷凍剤は、一般
の家庭用冷蔵庫で短時間に容易に氷結体となる。氷結体
となる時間も短い。定温保持時間も中程度の長さであ
る。さらに、試薬量が物質中最小の20%ですむという
優れた特徴を有している。
(1) The refrigerating agent of ammonium chloride is easily frozen in a general household refrigerator in a short time. Freezing time is short. The constant temperature holding time is also a medium length. Further, it has an excellent feature that the amount of reagent is only 20%, which is the minimum among substances.

【0021】(2)硝酸アンモニウムの冷凍剤は、一般
の家庭用冷蔵庫で氷結体となるが、やや長時間を要す
る。しかし、融解熱が大きく、他のものに比較して2倍
〜1.5倍という長い定温保持時間を有する。この保持
時間は、同重量のドライアイスと同じであり、ドライア
イスに取って代わりうる。
(2) The refrigerating agent of ammonium nitrate is frozen in a general household refrigerator, but requires a relatively long time. However, it has a large heat of fusion, and has a long constant temperature holding time of 2 to 1.5 times as compared with others. This holding time is the same as for dry ice of the same weight and can replace dry ice.

【0022】(3)硫酸アンモニウムの冷凍剤は、一般
の家庭用冷蔵庫で短時間に容易に氷結体となる。定温保
持時間は短い。
(3) The refrigerating agent of ammonium sulfate is easily frozen in a general household refrigerator in a short time. The constant temperature holding time is short.

【0023】(4)塩化カリウムの冷凍剤は、一般の家
庭用冷蔵庫で短時間に氷結体となる。定温保持時間は中
程度であるが、低温が−10℃であり、冷凍輸送の要件
の境界線上にある。
(4) The refrigerating agent of potassium chloride is frozen in a general household refrigerator in a short time. The constant temperature holding time is moderate, but the low temperature is -10 ° C, which is on the border of the requirement for frozen transportation.

【0024】(5)塩化ナトリウムの冷凍剤の特徴とし
ては、他の冷凍剤と異なり、融解過程が固体から半固
体、半シャーベット状となり、固体が減少してもシャー
ベットが残り、次に完全シャーベットとなり、最後に食
塩水となる。
(5) The characteristics of the sodium chloride cryogen are different from those of other cryogens in that the melting process changes from a solid to a semi-solid or semi-sorbet. And finally a saline solution.

【0025】シャーベットは氷結体と同じ作用をするた
め、全体としての温度ムラがない冷凍剤となる。このた
め、温度分布のない均一冷凍が可能で、しかも冷凍効果
が良いという特徴を有する。シャーベットとなってから
の融解にかなり時間を要するため、冷凍温度の保持時間
も塩化アンモニウムと同等である。
Since the sherbet has the same function as the frozen matter, it is a freezing agent having no temperature unevenness as a whole. For this reason, there is a feature that uniform refrigeration without temperature distribution is possible and the refrigeration effect is good. Since the melting of the sherbet takes a considerable amount of time, the holding time at the freezing temperature is equivalent to that of ammonium chloride.

【0026】他の冷凍剤は、すべて、固体から液体へと
融解していくが、液体の量が増加すると、多少温度傾斜
が生じる。チオ硫酸ナトリウムは特にこの現象が顕著で
ある。
All other cryogens melt from solids to liquids, but as the amount of liquid increases, a slight temperature gradient occurs. This phenomenon is particularly remarkable in sodium thiosulfate.

【0027】(6)硝酸ナトリウムの冷凍剤は、一般の
家庭用冷蔵庫で氷結体となるのに長時間を要する。低温
保持時間は中程度である。温度は塩化ナトリウムを除く
6物質中最も低い。
(6) The sodium nitrate refrigerating agent takes a long time to become frozen in a general household refrigerator. The low temperature holding time is moderate. The temperature is the lowest of the six except for sodium chloride.

【0028】(7)チオ硫酸ナトリウムは一般家庭用冷
蔵庫で容易に氷結体となる。しかし、定温は−8℃であ
り、本発明の要件のボーダーライン状にある。
(7) Sodium thiosulfate is easily frozen in ordinary household refrigerators. However, the constant temperature is −8 ° C., which is in the form of a border line required for the present invention.

【0029】ちなみに、上記7種類の物質のそれぞれを
取り、重量パーセントとして最低温度を与える濃度の水
溶液を調整し、容器に入れて冷凍室で一晩〜2日放置し
て氷結体とし、得られた7種類の氷結体の温度を実測し
たところ、次のとおりであった。
By the way, each of the above seven kinds of substances is taken, an aqueous solution having a concentration giving the lowest temperature as a weight percentage is prepared, put in a container, and left overnight in a freezer for 2 to 2 days to obtain a frozen product. The measured temperatures of the seven types of frozen bodies were as follows.

【0030】すなわち、硝酸ナトリウムの33%液は−
16℃、硫酸アンモニウムの38%液は−15℃、塩化
アンモニウムの20%液は−14℃、チオ硫酸ナトリウ
ム5水和物の40%液は−8℃、硝酸アンモニウムの3
0%液は−15℃、塩化カリウムの20%液は−10℃
であった。
That is, a 33% solution of sodium nitrate is-
16 ° C, 38% ammonium sulfate solution at -15 ° C, 20% ammonium chloride solution at -14 ° C, 40% sodium thiosulfate pentahydrate solution at -8 ° C, ammonium nitrate solution at 3%
0% solution is -15 ° C, 20% solution of potassium chloride is -10 ° C
Met.

【0031】なお、濃度を減少させると、恒温氷結体と
しての性質は失われないが、温度が高くなる。したがっ
て、上述の濃度で最も低い温度が得られる。
It should be noted that when the concentration is reduced, the properties as a constant temperature frozen body are not lost, but the temperature becomes higher. Therefore, the lowest temperature is obtained at the above-mentioned concentration.

【0032】7物質の混合では、ほとんどが恒温氷結体
とならない。
Most of the mixture of the seven substances does not result in constant temperature frozen bodies.

【0033】なお、上記7物質は主成分であって、少量
であれば、別の物質を加えてもよい。この場合、氷結体
の温度が多少上昇したり、恒温性が多少悪くなることが
ある。
The above seven substances are the main components, and another substance may be added in a small amount. In this case, the temperature of the frozen body may increase slightly or the constant temperature may deteriorate slightly.

【0034】また、恒温氷結体とはなるものの、冷凍温
度が低く、または、その保持時間が短いため、本発明の
課題の解決に適合しない物質であっても、上記7物質と
混合することによって、適合物質が得られる場合があ
る。その一例を実施例5に示した。
[0034] Further, even if it is a substance which does not conform to the solution of the problem of the present invention even though it becomes a constant-temperature frozen body, the substance is not suitable for solving the problem of the present invention due to a low freezing temperature or a short retention time, , Compatible substances may be obtained. An example is shown in Example 5.

【0035】以上の7物質のうち、一般の家庭用冷蔵庫
のフリーザー(−21℃)において、短時間で他の物を
冷凍するのに十二分に低い恒温氷結体となり、かつ冷凍
温度の保持時間の長い最も優れた物質は塩化アンモニウ
ムである。氷結体となる時間は長くなるが、塩化アンモ
ニウムよりも低温が得られ、かつ冷凍温度の保持時間が
ドライアイスに匹敵するほどに長い氷結体を与える物質
としては、硝酸アンモニウムがある。
Of the above seven substances, in a general household refrigerator freezer (−21 ° C.), it becomes a constant temperature frozen body which is low enough to freeze other substances in a short time, and maintains the freezing temperature. The best long-lasting material is ammonium chloride. Ammonium nitrate is a substance that gives a longer freezing time, but provides a lower freezing temperature than ammonium chloride, and gives a longer freezing time for keeping the freezing temperature comparable to dry ice.

【0036】本発明の第2の目的は、冷凍温度を、さら
に長時間保持できる恒温冷凍剤、すなわち、恒温氷結体
となる液に高分子を加えて得られる粘性を有する冷凍剤
を提供することにある。このような粘性液を氷結体にし
て得られる冷凍剤が恒温性を有するか否かについては、
これまで報告されていない。さらに、高濃度の塩類溶液
と水溶性高分子が相溶し、かつ、一般の冷凍庫で氷結体
になるかどうかについてもよくわかっていない。
A second object of the present invention is to provide a thermostatic cryogen which can maintain the refrigeration temperature for a longer period of time, that is, a viscous cryogen obtained by adding a polymer to a liquid which becomes a thermostatic frozen body. It is in. Whether or not the cryogen obtained by freezing such a viscous liquid has a thermostatic property,
Not reported so far. Furthermore, it is not well known whether a high-concentration salt solution and a water-soluble polymer are compatible with each other and become frozen in a general freezer.

【0037】さて、この冷凍剤は、−21℃を下限とす
る温度において恒温氷結体となる溶液と水溶性高分子の
混合物よりなるものである。
The refrigerating agent is composed of a mixture of a solution which becomes a frozen body at a temperature lower than −21 ° C. and a water-soluble polymer.

【0038】高分子電解質以外の水溶性高分子、例え
ば、ポリビニルピロリゾン等は、恒温氷結体となる溶液
を加えると粘性のある液となり、かつ恒温氷結体となっ
たが、水溶性高分子の量としては、数十%を加えなけれ
ば十分な粘性が得られず、実用性に乏しい。
A water-soluble polymer other than the polymer electrolyte, for example, polyvinylpyrrolizone, becomes a viscous liquid when a solution that becomes a constant temperature frozen body is added, and becomes a constant temperature frozen body. Unless several tens of percent is added, sufficient viscosity cannot be obtained, and the practicability is poor.

【0039】次に、−21℃で恒温氷結体となり、冷凍
剤としての力を有する溶液、すなわち、塩化アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウ
ム、硫酸アンモニウムについて、デキストラン硫酸ナト
リウム、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸塩の
3つの高分子電解質を用いて相溶性を調べたところ、い
ずれも相溶し、高粘性液となった。これらのゲルはいず
れも家庭用冷凍室で氷結体となり、かつ恒温性を有して
いた(実施例10)。ただし、硫酸アンモニウム38%
重量液は相溶しなかったが、10重量%液は相溶した。
これは、高濃度塩では、ゲルの網目構造がこわれたため
と考えられる。
Next, a solution having a constant temperature at −21 ° C. and having a power as a freezing agent, that is, ammonium chloride, ammonium nitrate, potassium chloride, sodium nitrate, and ammonium sulfate, was prepared from sodium dextran sulfate, carboxymethylcellulose, and alginate. When the compatibility was examined using three polymer electrolytes, all were compatible and became a highly viscous liquid. All of these gels were frozen in a home freezer and had a constant temperature (Example 10). However, ammonium sulfate 38%
The heavy liquid did not dissolve, but the 10 wt% liquid did.
This is considered to be because the network structure of the gel was broken with the high-concentration salt.

【0040】高分子電解質としては、デキストラン系、
デンプン系、セルロース系、合成ポリマー系など種々あ
るが、基本的にはデキストラン硫酸系、ポリアクリル酸
系、カルボキシメチルセルロース系、アルギン酸系が主
なものである。
As the polymer electrolyte, dextran type,
There are various types such as starch type, cellulose type and synthetic polymer type, but basically dextran sulfate type, polyacrylic acid type, carboxymethylcellulose type and alginic acid type are mainly used.

【0041】上記混合物は、恒温氷結体となる物質につ
いて5〜30重量%液(硫酸アンモニウムは20%以
下)を調整し、高分子電解質を0.1〜10重量%を加
えてよくかき混ぜることによって得られる。または、高
分子電解質を所定量の水に溶解しておき、そこに所定量
の塩を加えることによっても得られる。ただし、この量
は概略量であって、目的温度を保持する恒温氷結体によ
って重量%は異なる。高分子電解質は同じものでも重合
度によって粘性は全く異なり、重合度の大きいものは少
量であっても粘度は高くなる。
The above-mentioned mixture is obtained by preparing a 5 to 30% by weight solution (ammonium sulfate is 20% or less) with respect to a substance which becomes a frozen body and adding 0.1 to 10% by weight of a polymer electrolyte and mixing well. Can be Alternatively, it can be obtained by dissolving a polymer electrolyte in a predetermined amount of water and adding a predetermined amount of salt thereto. However, this amount is an approximate amount, and the weight% varies depending on the constant temperature frozen body that maintains the target temperature. Even if the polymer electrolytes are the same, the viscosity is completely different depending on the degree of polymerization, and the higher the degree of polymerization, the higher the viscosity even if the amount is small.

【0042】高分子電解質を加えることにより、その
分、冷凍温度の保持時間が長くなるが、実験によると、
カルボキシメチルセルロースポリマーの量を2.5%か
ら倍の5%にしても、冷凍温度の保持時間に大差はなか
った。これは、一定量を超えて加えても効果に差がない
ことを意味している。
By adding the polymer electrolyte, the holding time of the freezing temperature becomes longer by that amount.
Even when the amount of the carboxymethylcellulose polymer was increased from 2.5% to 5%, there was no significant difference in the holding time at the freezing temperature. This means that there is no difference in the effect even if it exceeds a certain amount.

【0043】ポリマーを加えた場合と加えない場合の冷
凍温度保持時間の差を比較した結果を示すと、次のとお
りである。すなわち、塩化アンモニウム20%液そのも
のと、これにカルボキシメチルセルロースを5%加えた
混合物をそれぞれ100mlとり、−21℃で恒温氷結
体とし、25℃の室温で放置した。20%液そのものは
常に−15℃であり、1時間50分で融解し、2時間2
0分後は10℃であった。5%のポリマーを加えたもの
も、常に−15℃であったが、2時間10分で融解し、
2時間20分後は4℃であった。もし、断熱容器内で液
量2リットルで比較すれば、ポリマーを加えた場合と加
えない場合とでは差は5時間にもなる。
The comparison of the difference in the freezing temperature holding time between the case where the polymer was added and the case where the polymer was not added is as follows. That is, 100 ml of a 20% ammonium chloride solution itself and a mixture of 5% carboxymethylcellulose and 100 ml of the mixture were frozen at −21 ° C. and left at 25 ° C. room temperature. The 20% solution itself is always at −15 ° C., melts in 1 hour and 50 minutes,
After 0 minute, the temperature was 10 ° C. The one with 5% polymer was always at -15 ° C, but melted in 2 hours and 10 minutes.
After 2 hours and 20 minutes, the temperature was 4 ° C. If two liters of liquid are compared in an insulated container, the difference between the case where the polymer is added and the case where the polymer is not added is 5 hours.

【0044】本発明の第3の目的は、上記冷凍剤を断熱
容器に収納してなる恒温冷凍源装置を提供することにあ
る。この装置は、上述の恒温氷結体を冷凍源として用い
ているため、別に冷却相違を用いなくとも、容器内温度
を常に一定の冷凍温度に長時間保ちうることを特徴とす
る。
A third object of the present invention is to provide a constant-temperature refrigeration source device in which the above-mentioned cryogen is housed in a heat insulating container. This apparatus is characterized in that the temperature inside the container can always be kept at a constant freezing temperature for a long time without using a cooling difference separately, since the above-mentioned constant temperature frozen body is used as a freezing source.

【0045】ここにいう断熱容器は、熱伝導率の小さ
い、分厚い材質からなり、冷凍剤及び他の物を収容でき
るスペースを有したもので、その具体的材質としては、
例えば、紙、乾燥木材、羽毛、羊毛、炭、綿、炭素繊
維、発泡プラスチック、エラストマなどで空気含有率の
大きいものが適当である。
The heat insulating container referred to here is made of a thick material having a low thermal conductivity and a space for accommodating a cryogen and other objects.
For example, paper, dried wood, feather, wool, charcoal, cotton, carbon fiber, foamed plastic, elastomer, and the like having a large air content are suitable.

【0046】また、ナイロンなどの化学繊維を微細化し
て束ねたもの、グラスウール、単にプラスチックや紙を
2重構造とし内部を空間を設けたもの、もしくは、そこ
に発泡体を充填したもの等、基本的には空気の熱伝導率
は最小であることから、その含有の大きいものは何でも
材料となりうる。
Basic materials such as those obtained by finely bundling and synthesizing chemical fibers such as nylon, glass wool, those having a double structure of plastic or paper and having a space inside, or those in which a foam is filled are used. Since the thermal conductivity of air is minimal, anything with a high content can be used as a material.

【0047】断熱容器は、このような材質からなり、冷
凍剤と冷凍目的物が収容でき、外部との熱交換を少なく
した構造のものと定義できる。
The heat-insulating container can be defined as having such a material, and capable of storing a refrigerating agent and a frozen object, and having a reduced heat exchange with the outside.

【0048】断熱容器に上記冷凍剤の恒温氷結体を入れ
るか、断熱容器全体を冷凍して恒温氷結体を得たものが
恒温冷凍源装置であり、長時間にわたって固有の低温を
保ちうるものである。冷凍保存や輸送に用いれば、産業
上極めて有用なものとなりうる。
A constant temperature refrigeration source device is one in which the constant temperature frozen body of the above-mentioned refrigerant is put in an insulated container, or the whole of the insulated container is frozen to obtain a constant temperature frozen body, which is capable of maintaining a specific low temperature for a long time. is there. If used for frozen storage or transportation, it can be extremely useful in industry.

【0049】確認のため、上述の恒温氷結体を断熱容器
に入れ、実際の冷凍輸送に用いて実験したところ、次の
ような利点が得られることがわかった。
For confirmation, the above-mentioned constant-temperature iced product was placed in an insulated container, and an experiment was carried out using it for actual frozen transportation. As a result, the following advantages were obtained.

【0050】(1)実施例で示すように、宅配便等で使
われている発泡スチロール製断熱容器で、約20時間冷
凍状態が保たれることがわかった。
(1) As shown in the examples, it was found that a styrene foam insulated container used for home delivery or the like can be kept frozen for about 20 hours.

【0051】(2)恒温氷結体は氷結体が融解するまで
恒温であるが、溶けた液の部分は温度が不均一となり、
恒温性が弱まる。しかし、冷凍輸送や運搬において振動
とゆれが生じ、温度の不均一性はほとんど生じない。す
なわち、恒温氷結体の特徴が完璧に発揮される。
(2) The constant temperature frozen body is kept at a constant temperature until the frozen body is melted, but the temperature of the melted liquid portion becomes non-uniform,
The thermostat weakens. However, vibrations and fluctuations occur in refrigerated transportation and transportation, and non-uniformity in temperature hardly occurs. That is, the characteristics of the constant temperature frozen body are perfectly exhibited.

【0052】(3)恒温性のために、物質を恒温氷結体
の温度で冷凍状態に保て、物質の変性や、変質が生じな
い。
(3) Because of the constant temperature, the substance can be kept frozen at the temperature of the frozen body, so that the substance is not denatured or deteriorated.

【0053】(4)従来用いられているドライアイスは
昇華する。そのため、断熱容器内でのドライアイスが占
める体積は時間とともに減少する。このため、ドライア
イスと離れた位置に置かれたものは融解する。このドラ
イアイスの欠点は重大であるが、恒温氷結体と袋に入れ
たものは、そのような欠点はない。
(4) Conventionally used dry ice sublimes. Therefore, the volume occupied by dry ice in the heat insulating container decreases with time. For this reason, the one placed at a position away from the dry ice melts. The drawbacks of dry ice are significant, but the constant temperature frozen and packaged do not.

【0054】(5)ドライアイスは、昇華してしまう
と、断熱容器内の温度は急激に上昇するため、タイムリ
ミットを厳守しなければならない。しかし、タイムリミ
ットは環境温度によって異なり、予測ができない。冷凍
輸送のように、時限内に到着しない状況が生じる場合に
は大問題となる。そのため、安全のために必要量以上の
ドライアイスが用いられる。恒温氷結体は、融解後は、
液温が徐々に上昇する保冷剤に変わるという優れた性質
を有し、その結果、断熱容器内の温度は徐々に上昇する
ため、タイムリミットはゆるやかである。
(5) If the dry ice sublimates, the temperature in the heat insulating container rises rapidly, so that the time limit must be strictly adhered to. However, the time limit depends on the environmental temperature and cannot be predicted. It becomes a big problem when there is a situation such as refrigerated transportation that does not arrive within the time limit. Therefore, more dry ice than necessary is used for safety. After freezing, the frozen
It has an excellent property that the liquid temperature changes into a cooling agent that gradually increases, and as a result, the temperature in the heat insulating container gradually increases, so that the time limit is loose.

【0055】(6)冷凍輸送では、氷結体と目的物とが
密着固定されていない限り、振動、ゆれにより、氷結体
と目的物が移動して配置がかわり、目的物の温度か上昇
する場合がある。
(6) In refrigerated transportation, if the frozen object and the target object move and change position due to vibration or swing unless the frozen object and the target object are tightly fixed, the temperature of the target object rises. There is.

【0056】そのような場合を想定すると、氷結温度体
は−15℃程度かそれ以下である必要がある。このよう
な安全を見込んだ恒温氷結体として、塩化アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウムの3種が見出さ
れており、これらを用いれば対応は可能である。
Assuming such a case, the freezing temperature must be about -15 ° C. or lower. As the constant temperature frozen body anticipating such safety, three kinds of ammonium chloride, ammonium nitrate and sodium nitrate have been found, and if these are used, it is possible to respond.

【0057】以上のように、恒温氷結体は、特に、冷凍
輸送において利点を発揮する。特に、(4)と(5)は
ドライアイスよりも優れた点である。総合的にはドライ
アイスと比べて劣ることはないことがわかった。
As described above, the constant temperature frozen body exhibits an advantage particularly in frozen transportation. In particular, (4) and (5) are superior to dry ice. It turned out that it was not inferior to dry ice overall.

【0058】本発明の第4の目的は、冷凍剤を良熱伝導
性の袋または容器に充填してなる急速装置を提供するこ
とにある。
A fourth object of the present invention is to provide a rapid device in which a cryogen is filled into a bag or container having good heat conductivity.

【0059】従来の保冷剤を上記袋または容器に充填
し、−20℃で冷凍したものは、恒温性がないため、融
解潜熱が大きくとも急速冷却の能力は劣る。
The conventional bag or container filled with the cooling agent and frozen at −20 ° C. does not have constant temperature, so that even if the latent heat of fusion is large, the ability of rapid cooling is inferior.

【0060】急速冷却の能力は、低い温度と、これを一
定に保持する性質の両方が備わって初めて発揮されるも
のであって、潜熱の大小のみで決まるものではない。し
たがって、急速冷却に恒温氷結体を用いれば、従来の蓄
例剤では得られなかった効果を期待できる。
The ability of rapid cooling is exhibited only when both a low temperature and a property for keeping the temperature constant are provided, and is not determined only by the magnitude of the latent heat. Therefore, if constant-temperature frozen matter is used for rapid cooling, an effect that cannot be obtained with the conventional accumulating agent can be expected.

【0061】良熱伝導性の袋または容器の代表的なもの
は、アルミをラミネートしたポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニルなどのプラスチ
ック製の袋または容器である。この袋または容器は、例
えば円筒状となっており、その中にビール缶、ビールび
ん、ジュース缶、ペットボトル等が収納される。外面は
断熱性とするほうが望ましい。すなわち、外面には、例
えば、発泡スチロールや断熱性不織布等の断熱シートを
装着するのが望ましい。
A typical example of a bag or container having good thermal conductivity is a plastic bag or container made of aluminum, such as polyethylene, polypropylene, polyvinylidene chloride, or vinyl chloride. The bag or the container has, for example, a cylindrical shape, and contains a beer can, a beer bottle, a juice can, a plastic bottle, and the like. It is desirable that the outer surface be heat insulating. That is, it is desirable to attach a heat insulating sheet such as styrofoam or a heat insulating nonwoven fabric to the outer surface.

【0062】これを家庭用冷蔵庫の冷凍室に入れて中の
液を恒温氷結体として使用する。
This is put in a freezer compartment of a home refrigerator, and the liquid in the refrigerator is used as a constant temperature frozen body.

【0063】[0063]

【発明の実施の形態】(実施例1)試薬特級品塩化アン
モニウムの20%水溶液300gを2個作り、冷凍庫
(−20℃)で一晩放置し、氷結体を得た。これは完全
融解まで室温(+17℃〜+20℃)で、2.5時間、
横25cm、縦15cm、高さ15cm、厚さ2cmの
発泡スチロール製断熱容器内で12時間、それぞれ−1
2℃〜−14℃を維持していた。
(Example 1) Two 300 g of a 20% aqueous solution of ammonium chloride, a special grade reagent, were prepared and left in a freezer (-20 ° C) overnight to obtain a frozen product. This is at room temperature (+ 17 ° C to + 20 ° C) until complete melting, for 2.5 hours,
12 hours each in a 25-cm-wide, 15-cm-long, 15-cm-high, 2-cm-thick styrene foam insulated container
2 ° C. to −14 ° C. was maintained.

【0064】(実施例2)試薬特級品硫酸アンモニウム
の38%水溶液350gを2個作り、冷凍庫(−20
℃)で一晩放置して氷結体とした。これは融解まで−1
8℃を保持した。まだ同氷結体2個を実施例2の断熱容
器内に収容したところ、−12℃〜−15℃を12時間
持続した。
(Example 2) Two 350 g of 38% aqueous solutions of ammonium sulfate, a special grade reagent, were prepared and placed in a freezer (-20
C) overnight to freeze. This is -1 until melting
8 ° C. was maintained. When two pieces of the same frost were still contained in the heat insulating container of Example 2, the temperature was kept at -12 ° C to -15 ° C for 12 hours.

【0065】(実施例3)試薬特級品硝酸アンモニウム
の31%水溶液300gを2個作り、冷凍庫(−20
℃)で一晩放置し、氷結体を得た。これは完全融解まで
室温(+17℃〜+20℃)で3時間、実施例2の発泡
スチロール製断熱容器内で15時間という驚異的な時間
にわたって、それぞれ−13℃〜−15℃を保持した。
Example 3 Two 300 g of a 31% aqueous solution of special grade ammonium nitrate were made in a freezer (−20).
℃) overnight to obtain a frozen body. It was kept at -13 ° C to -15 ° C, respectively, for a surprising time of 3 hours at room temperature (+ 17 ° C to + 20 ° C) until complete melting and 15 hours in the styrene foam insulated container of Example 2.

【0066】(実施例4)試薬特級品硝酸カリウム1
3.5gと塩化アンモニウム26gを水100gに溶解
し、−20℃の冷凍庫で氷結体とした。氷結体となるま
でに3日を要したが、実施例2の容器で−14℃〜−1
7℃を10時間保持した。
Example 4 Special grade reagent potassium nitrate 1
3.5 g and 26 g of ammonium chloride were dissolved in 100 g of water and frozen in a freezer at -20 ° C. It took 3 days to become frozen, but in the container of Example 2, the temperature was -14 ° C to -1.
7 ° C. was maintained for 10 hours.

【0067】(実施例5)塩化アンモニウム20%液5
00gをアイスノンの塩ビ袋につめ恒温氷結体とし、次
にアルミラミネート袋に100gを2個入れて恒温氷結
体とし、これを実施例1の発泡スチロール容器に凍結血
清500gとともに午後3時に入れ、ヤマト運輸のクー
ル宅急便で午後4時に発送し、翌朝10時に受け取った
ところ、完全に凍結しており、それから午後3時まで室
温(25℃)で放置したが、なお、凍結していた。恒温
氷結体は午後3時に融解した。
Example 5 Ammonium chloride 20% solution 5
00 g was put into a PVC bag of IceNon to make a thermostatically frozen product, then two 100 g were put into an aluminum laminate bag to make a thermostatically frozen product, which was put into the styrofoam container of Example 1 together with 500 g of frozen serum at 3:00 pm. I sent it out at 4:00 pm by Cool Takkyubin and received it at 10:00 the next morning. It was completely frozen, and then left at room temperature (25 ° C.) until 3:00 pm, but it was still frozen. The isothermal ice melted at 3 pm.

【0068】なお、参考までに、市販の保冷剤であるチ
ルファーストとクールワンの100gのもの2個を−2
0℃の冷凍庫で氷とし、実施例1の断熱容器に入れ、底
部の温度を測定した。一方、塩化アンモニウム20%の
恒温氷結体100gを2個、−20℃で氷とし、同じよ
うに測定した。
For reference, two commercially available chill-first and cool one 100 g chillers were added to -2.
Ice was put in a freezer at 0 ° C., put in the heat insulating container of Example 1, and the temperature at the bottom was measured. On the other hand, two pieces of 100 g of constant temperature frozen matter containing 20% of ammonium chloride were iced at -20 ° C, and the same measurement was performed.

【0069】その結果、チルファーストおよびクールワ
ンは、10分後,−14℃、20分後,−11℃、30
分後,−7℃、40分後,−5℃、60分後,−1℃
と、順次、温度が上昇した。しかし、恒温氷結体は、1
0分後,−14℃、20分後,−13℃、30分後,−
13℃、40分後,−13℃、60分後,−13℃であ
り、温度の変化はみられなかった。
As a result, chill first and cool one were -10 ° C., -20 ° C., -11 ° C., 30 minutes after 10 minutes.
Minutes, -7 ° C, 40 minutes, -5 ° C, 60 minutes, -1 ° C
Then, the temperature rose sequentially. However, the constant temperature freeze is 1
0 minutes later, -14 ° C, 20 minutes later, -13 ° C, 30 minutes later,-
The temperature was 13 ° C., 40 minutes later, −13 ° C., 60 minutes later, −13 ° C., and no temperature change was observed.

【0070】(実施例6)塩化アンモニウム20%液1
00gと、これに5%となるようにカルボキシメチルセ
ルロースを加えたゲル105gを、それぞれ−21℃で
氷結体とし、木製の実験机上に置き、室温27℃で放置
し、氷結体直下部の温度をサーミスタ温度計で測定し
た。
Example 6 Ammonium chloride 20% solution 1
00 g and 105 g of a gel obtained by adding carboxymethylcellulose to 5% of this were frozen at −21 ° C., placed on a wooden laboratory table, left at room temperature 27 ° C., and the temperature immediately below the frozen It was measured with a thermistor thermometer.

【0071】その結果、液体の氷結体は、1時間後は−
13℃、1時間30分後は−13℃、1時間45分は−
8℃であり、2時間後は0℃、2時間20分後は10℃
となった。ゲルタイプの方は、1時間45分まで−13
℃、2時間後は−5℃、2時間20分後は4℃なった。
As a result, after 1 hour,-
At 13 ° C for 1 hour and 30 minutes-13 ° C for 1 hour and 45 minutes
8 ° C, 0 ° C after 2 hours, 10 ° C after 2 hours and 20 minutes
It became. For gel type, -13 until 1 hour and 45 minutes
The temperature became -5 ° C after 2 hours and 4 ° C after 2 hours and 20 minutes.

【0072】この実験では、量が100gと少量で、し
かも27℃という高温の環境であるため、熱流入が大き
く、恒温を保つのは困難といえる。それでも1時間30
分は恒温である。このように、ゲルタイプとすることに
より温度は溶液そのものの氷結性と同じであるが,持続
時間の方は長くなる。また、融解後の温度上昇速度も小
さい。同じ体積で比較した結果では、ドライアイスの消
失時間とゲル体の氷結体融解時間とは同じである。
In this experiment, since the amount was as small as 100 g and the environment was as high as 27 ° C., it was difficult to maintain a constant temperature due to a large heat inflow. Still one hour 30
Minutes are constant temperature. Thus, the gel type allows the temperature to be the same as the freezing properties of the solution itself, but the duration is longer. Also, the rate of temperature rise after melting is small. As a result of comparison at the same volume, the disappearance time of dry ice and the freeze-thaw time of the gel body are the same.

【0073】実験では、20%塩化アンモニウム液の体
積をドライアイスの1.1倍にすることにより、ドライ
アイスの消失時間と氷結体の融解時間が同じとなった。
しかし、この場合、他の物を冷凍状態に保持する時間
は、氷結体のほうが長かった。これは、ドライアイスは
少量になると、残存していても、他のものを冷凍状態に
保つ力がなくなるためである。
In the experiment, by making the volume of the 20% ammonium chloride solution 1.1 times that of the dry ice, the disappearance time of the dry ice and the melting time of the frozen matter were the same.
However, in this case, the time to keep other things in a frozen state was longer in the frozen body. This is because when the amount of dry ice becomes small, even if it remains, there is no power to keep other things in a frozen state.

【0074】(実施例7)厚さ2.6cm、縦28c
m、横35cm、高さ22cm(いずれも内法寸法)の
発泡スチロール製容器のうちの1つ目の容器にドライア
イス770g/個を3個入れ、2つ目の容器に、820
gの20%塩化アンモニウム液を−21℃で氷結体とし
たものを重ねて入れ、3つ目の容器に860gの5%ゲ
ル状カルボキシメチルセルロースの20%塩化アンモニ
ウムを−21℃で氷結体としたものを入れ、それぞれに
ついて、夕刻5時を起点とする融解時間を測定し、比較
した。室温は28〜30℃であった。
(Embodiment 7) 2.6 cm thick, 28 c long
m, 35 cm in width and 22 cm in height (both inner dimensions), three 770 g / piece of dry ice were placed in the first container of styrofoam containers, and 820 was placed in the second container.
g of 20% ammonium chloride solution frozen at −21 ° C. are placed in a pile, and 860 g of 20% ammonium chloride of 5% gel-like carboxymethylcellulose is frozen at −21 ° C. in a third container. The melting time was measured for each sample starting at 5 o'clock in the evening and compared. Room temperature was 28-30 ° C.

【0075】結果は次のとおりであった。すなわち、翌
朝9時の時点では、ドライアイス残存量は約200g、
20%塩化アンモニウムでは1つが融解し、他の2つは
2/3弱が融解していた。午後11時では、ドライアイ
スは約50gであり、塩化アンモニウムはほぼ融解し
た。ゲル状氷結体は、午後3時ですべて融解した。
The results were as follows. That is, at 9 o'clock the next morning, the dry ice remaining amount was about 200 g,
At 20% ammonium chloride one melted and the other two melted slightly less than 2/3. At 11:00 pm, the dry ice weighed about 50 g and the ammonium chloride was almost thawed. All gelled ice melted at 3 pm.

【0076】なお、ドライアイス770gに対し、塩化
アンモニウム820gとしたのは、比重を考慮し、量で
見たからである。
The reason for using 820 g of ammonium chloride with respect to 770 g of dry ice is that the amount was determined in consideration of the specific gravity.

【0077】以上のように、同じ体積で比較した場合、
塩化アンモニウム液では、ドライアイスに比べ、冷凍温
度の保持時間がわずかに短い。しかし、ドライアイスは
残存量が少なくなると、他の物は融解をはじめてしま
う。一方、塩化アンモニウム氷結体が融解しても3時間
は氷点下以下を保持する。この点を考慮すると、両者は
ほぼ同等といえる。ゲル状の氷結体は、この2者をはる
かに引き離し、夏期においても24時間、他の物を凍結
状態に保つ力を有していることがわかった。
As described above, when compared with the same volume,
The holding time at the freezing temperature is slightly shorter in the ammonium chloride solution than in the dry ice. However, when the remaining amount of dry ice becomes small, other things begin to melt. On the other hand, even if the frozen ammonium chloride melts, the temperature is kept below the freezing point for 3 hours. Considering this point, both can be said to be almost equivalent. It was found that the gel-like frozen body had the power to separate the two far apart and keep other things frozen for 24 hours even in summer.

【0078】(実施例8)厚さ1.75cm、縦17c
m、横18cm、高さ14.5cm(いずれも内法寸
法)の発泡スチロール製の箱の中に血清200gを入
れ、その上にシュレッダーで細かくきざんだ紙をクッシ
ョンとして敷き、そのクッションの上に20%塩化ナト
リウム液550gを−20℃で氷結体としたものを2個
置いた。別に用意した同様の箱に凍結した血清200g
を入れ、その上に紙を敷き、その紙の上にドライアイス
1Kgを置いた。
(Example 8) Thickness 1.75 cm, height 17c
200 g of serum is placed in a styrofoam box measuring 18 cm in width and 18 cm in width and 14.5 cm in height (both internal dimensions). Two 550 g of a 550 g% sodium chloride solution were frozen at -20 ° C. 200 g of frozen serum in a similar box prepared separately
, And a piece of paper was laid thereon, and 1 kg of dry ice was placed on the piece of paper.

【0079】これら2つの箱を宅急便で夕刻16時半に
送り、翌朝10時に受け取った。この時点で、どちらも
血清は凍結状態にあった。塩化アンモニウムの氷結体
は、午前11時半に融解した。ドライアイスは12時半
に消失した。午後2時の時点では、塩化アンモニウムの
氷結体は完全に融解していたが、血清は凍結していた。
しかし、ドライアイスの方の血清は融解していた。この
ような現象が生ずるのは、本発明の恒温氷結体の性質、
すなわち、融解後は恒温性を消失するが、その後は、徐
々に温度が上昇する保冷剤に転換するという性質による
ものである。なお、保冷剤として低温状態を長く保つ力
は、15%溶液と20%溶液との比較では20%溶液の
方が大であった。
The two boxes were sent by Takkyubin at 16:30 in the evening and received at 10:00 the next morning. At this point, both sera were frozen. The frozen ammonium chloride melted at 11:30 am. Dry ice disappeared at 12:30. At 2:00 pm, the frozen ammonium chloride was completely thawed, but the serum was frozen.
However, the serum on the dry ice was thawed. Such phenomena occur because of the properties of the constant temperature iced body of the present invention,
That is, it is due to the property that the thermostatic property disappears after melting, but thereafter, it is converted to a cooling agent whose temperature gradually rises. In addition, the power of keeping the low-temperature state as a cooling agent for a long time was larger in the 20% solution than in the 15% solution and the 20% solution.

【0080】(実施例9)30℃とした350mlの缶
ビールをオランダのVACU PRODUCTSB.
V.社製のラピッドアイス(−20℃で冷凍)の中に入
れて15分後のビールの温度を測定した。一方、同じラ
ピッドアイスの中身を同じ重さの20重量%塩化アンモ
ニウムに置き換え、−20℃で冷凍して恒温氷結体と
し、この中に30℃とした350mlの缶ビールを入
れ、5,10,15分後のビールの温度を測定した。測
定結果は、ラピッドアイスは16,13,11℃であっ
たが、恒温氷結体は8,5,4℃であった。このよう
に、短時間の冷却力が格段に優れている。
(Example 9) 350 ml of canned beer at 30 ° C was prepared using VACU PRODUCTS SB.
V. The beer was placed in Rapid Ice (frozen at −20 ° C.) and the temperature of the beer after 15 minutes was measured. On the other hand, the contents of the same rapid ice were replaced with the same weight of 20% by weight ammonium chloride, frozen at −20 ° C. to form a constant temperature frozen product, and 350 ml of can beer at 30 ° C. was put into the frozen beer. After 15 minutes, the temperature of the beer was measured. The measurement result was 16, 13, 11 ° C for rapid ice, but was 8, 5, 4 ° C for constant-temperature frozen matter. Thus, the short-time cooling power is remarkably excellent.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明によれば、一般の冷凍庫または家
庭用冷蔵庫の冷凍室(フリーザー)で作れ、ドライアイ
スと同じ程度長持ちし、かつ一定温度を保持できる冷凍
剤を提供することができる。この恒温氷結体となる物質
は、冷凍室で一晩または数日置くだけで得られ、その温
度は氷点より遥かに低く、しかも恒温であり、試薬、魚
類、食品を冷凍するのに最適な冷凍剤となる。
According to the present invention, it is possible to provide a refrigerating agent which can be manufactured in a freezer or a freezer of a home refrigerator, can last as long as dry ice, and can maintain a constant temperature. This substance, which becomes a frozen substance, can be obtained by placing it in a freezer overnight or several days, and its temperature is much lower than the freezing point, and it is also a constant temperature, making it ideal for freezing reagents, fish and food. Agent.

【0082】本発明の冷凍剤は、上述のような優れた性
質のほかに、ドライアイスと比較して、冷凍剤として遜
色がないうえに、使用前に使用者の有する冷凍室で氷結
体として使用すればよいという簡便さもあるので、その
産業上の有用性は大きなものがある。
The freezing agent of the present invention, in addition to the above-mentioned excellent properties, is not inferior to a dry ice as a freezing agent, and is also used as a frozen body in a freezing room owned by a user before use. Because of its simplicity of use, its industrial utility is significant.

【0083】また、本発明によれば、この冷凍剤を外気
と遮断できる容器内に入れておくことにより、7〜15
時間にわたって−10℃〜−21℃の一定温度を継続し
て保ち、かつ、24時間は目的物を冷凍状態に保つ冷凍
源装置を提供することができる。
Further, according to the present invention, by placing this cryogen in a container capable of shutting off the outside air, 7 to 15
It is possible to provide a refrigeration source device that keeps a constant temperature of −10 ° C. to −21 ° C. over time and keeps a target in a frozen state for 24 hours.

【0084】さらに、本発明によれば、上記冷凍剤に高
分子電解質を加えたので、冷凍温度の保持時間が長く、
かつ恒温性を有した冷凍剤を提供することができる。ま
た、この冷凍剤を良熱伝導性の袋または容器に充填する
ようにしたので、他の物を急速に冷却できる急速冷却装
置を得ることができる。
Further, according to the present invention, since the polymer electrolyte is added to the above-mentioned refrigerating agent, the time for keeping the refrigerating temperature is long,
In addition, a refrigerating agent having a constant temperature property can be provided. Further, since the refrigerating agent is filled in a bag or a container having good heat conductivity, it is possible to obtain a rapid cooling device capable of rapidly cooling other objects.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 −30℃を下限とする温度において、−
5℃〜−25℃の範囲内のいずれかの冷凍温度を継続し
て保持する恒温氷結体が得られる物質よりなる冷凍剤。
1. At a temperature having a lower limit of −30 ° C.,
A refrigerating agent comprising a substance capable of obtaining a constant temperature frozen body that continuously maintains a refrigerating temperature in a range of 5 ° C. to −25 ° C.
【請求項2】 −21℃を下限とする温度において、−
5℃〜−18℃の範囲内のいずれかの冷凍温度を継続し
て保持する恒温氷結体が得られる物質よりなる冷凍剤。
2. At a temperature having a lower limit of −21 ° C.,
A refrigerating agent comprising a substance capable of obtaining a constant temperature frozen body that continuously maintains a freezing temperature in a range of 5 ° C to -18 ° C.
【請求項3】 水溶性高分子を加えた請求項1または2
記載の冷凍剤。
3. The method according to claim 1, wherein a water-soluble polymer is added.
The cryogen described.
【請求項4】 請求項1、2または3記載の冷凍剤を断
熱容器に収容してなる恒温冷却装置。
4. A constant temperature cooling device comprising the cryogen according to claim 1, 2 or 3 housed in a heat insulating container.
【請求項5】 請求項1、2または3記載の冷凍剤を良
熱伝導性容器に充填してなる急速冷却装置。
5. A rapid cooling device comprising a refrigerating agent according to claim 1, 2 or 3 filled in a container having good thermal conductivity.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017052953A (en) * 2016-09-21 2017-03-16 トッパン・フォームズ株式会社 Cold insulation tool
JP2017128622A (en) * 2016-01-18 2017-07-27 株式会社Ihiエアロスペース Cold insulator, cold insulation member and cold insulation container
CN113136175A (en) * 2020-01-24 2021-07-20 纯钧新材料(深圳)有限公司 Preparation method of inorganic phase change material as coolant

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