JP2003171657A - 蓄冷材及びその製造方法 - Google Patents
蓄冷材及びその製造方法Info
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- JP2003171657A JP2003171657A JP2001369714A JP2001369714A JP2003171657A JP 2003171657 A JP2003171657 A JP 2003171657A JP 2001369714 A JP2001369714 A JP 2001369714A JP 2001369714 A JP2001369714 A JP 2001369714A JP 2003171657 A JP2003171657 A JP 2003171657A
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- temperature
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 少なくとも−55℃以下の超低温
を確保することができ、しかもその超低温から必要とさ
れる低温域までに到達する時間が長くすることができる
とともに急速冷却を可能とし、食品、食材の冷凍保管、
流通に関して種々の制約を受けることのない新規な蓄冷
材及びその製造方法とする。 【解決手段】 蓄冷材は、塩化カルシウムの水溶
液であって少なくとも−80℃以下の低温化において冷
却、冷凍され、−80℃〜−20℃の温度範囲で相転移
現象を生ずるものである。この水溶液の塩化カルシウム
の濃度は5〜40重量%である。この水溶液は、プラス
チックもしくはアルミニウム等の金属で成形された容器
内に収納されている。容器は平皿状で、容器内には内部
蓄冷材の体積膨張を許容する余剰空間が設けられてい
る。蓄冷材の製造方法は塩化カルシウムの水溶液を容器
に封入し、少なくとも−80℃以下の低温となる冷凍庫
内において冷却、冷凍する。
を確保することができ、しかもその超低温から必要とさ
れる低温域までに到達する時間が長くすることができる
とともに急速冷却を可能とし、食品、食材の冷凍保管、
流通に関して種々の制約を受けることのない新規な蓄冷
材及びその製造方法とする。 【解決手段】 蓄冷材は、塩化カルシウムの水溶
液であって少なくとも−80℃以下の低温化において冷
却、冷凍され、−80℃〜−20℃の温度範囲で相転移
現象を生ずるものである。この水溶液の塩化カルシウム
の濃度は5〜40重量%である。この水溶液は、プラス
チックもしくはアルミニウム等の金属で成形された容器
内に収納されている。容器は平皿状で、容器内には内部
蓄冷材の体積膨張を許容する余剰空間が設けられてい
る。蓄冷材の製造方法は塩化カルシウムの水溶液を容器
に封入し、少なくとも−80℃以下の低温となる冷凍庫
内において冷却、冷凍する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は蓄冷材及びその製造
方法に関し、特に食品、食材の鮮度を保ち、腐敗を防止
するために保存、あるいは移送中に前記した目的物を低
温下の状況におくために使用される蓄冷材及びその製造
方法に関する。
方法に関し、特に食品、食材の鮮度を保ち、腐敗を防止
するために保存、あるいは移送中に前記した目的物を低
温下の状況におくために使用される蓄冷材及びその製造
方法に関する。
【0002】
【発明の背景】従来、前記した使用目的のための蓄冷材
は種々知られている。この従来の蓄冷材は一般家庭用と
しては0℃〜−10℃程度を温度帯とし、業務用のもの
としても−10℃〜−30℃程度の温度帯であって保
管、流通させるものとなっており、現在では上記した温
度以下の超低温を確保する蓄冷材は、それを実現できる
超低温冷凍庫等の技術がなかったため存在しておらずド
ライアイスを代替品として使用するに止っていた。
は種々知られている。この従来の蓄冷材は一般家庭用と
しては0℃〜−10℃程度を温度帯とし、業務用のもの
としても−10℃〜−30℃程度の温度帯であって保
管、流通させるものとなっており、現在では上記した温
度以下の超低温を確保する蓄冷材は、それを実現できる
超低温冷凍庫等の技術がなかったため存在しておらずド
ライアイスを代替品として使用するに止っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した実状のため、
食品、食材の冷凍保管や流通には確保すべき温度の管理
にも、また蓄冷材自体の早期の温度上昇から時間にも制
約が加えられることとなってしまう。
食品、食材の冷凍保管や流通には確保すべき温度の管理
にも、また蓄冷材自体の早期の温度上昇から時間にも制
約が加えられることとなってしまう。
【0004】
【発明の目的】そこで、本発明は係る実情、問題点に着
目して、少なくとも−55℃以下の超低温を確保するこ
とができ、しかもその超低温から必要とされる低温域ま
でに到達する時間が長くすることができるとともに急速
冷却を可能とし、食品、食材の冷凍保管、流通に関して
種々の制約を受けることのない新規な蓄冷材及びその製
造方法を提供することを目的としている。
目して、少なくとも−55℃以下の超低温を確保するこ
とができ、しかもその超低温から必要とされる低温域ま
でに到達する時間が長くすることができるとともに急速
冷却を可能とし、食品、食材の冷凍保管、流通に関して
種々の制約を受けることのない新規な蓄冷材及びその製
造方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る蓄冷材は塩化カルシウムの水溶液であ
って少なくとも−80℃以下の低温化において冷却、冷
凍され、−80℃〜−20℃の温度範囲で相転移現象を
生ずるものであることを特徴とし、前記した塩化カルシ
ウムの水溶液にあって、塩化カルシウムの濃度は5〜4
0重量%であることを特徴とし、高密度ポリエチレン等
のプラスチックもしくはアルミニウム等の金属で成形さ
れた容器内に収納されていることを特徴とし、前記した
容器は平皿状とされていることを特徴とし、前記した容
器内には内部蓄冷材の体積膨張を許容する余剰空間が設
けられていることを特徴とし、凍結と融解を繰り返して
も混合状態が維持されることを特徴としている。
に、本発明に係る蓄冷材は塩化カルシウムの水溶液であ
って少なくとも−80℃以下の低温化において冷却、冷
凍され、−80℃〜−20℃の温度範囲で相転移現象を
生ずるものであることを特徴とし、前記した塩化カルシ
ウムの水溶液にあって、塩化カルシウムの濃度は5〜4
0重量%であることを特徴とし、高密度ポリエチレン等
のプラスチックもしくはアルミニウム等の金属で成形さ
れた容器内に収納されていることを特徴とし、前記した
容器は平皿状とされていることを特徴とし、前記した容
器内には内部蓄冷材の体積膨張を許容する余剰空間が設
けられていることを特徴とし、凍結と融解を繰り返して
も混合状態が維持されることを特徴としている。
【0006】また、本発明に係る蓄冷材の製造方法は塩
化カルシウムの水溶液を高密度ポリエチレン等のプラス
チックもしくはアルミニウム等の金属で成形された容器
に封入し、少なくとも−80℃以下の低温となる冷凍庫
内において冷却、冷凍することを特徴としている。
化カルシウムの水溶液を高密度ポリエチレン等のプラス
チックもしくはアルミニウム等の金属で成形された容器
に封入し、少なくとも−80℃以下の低温となる冷凍庫
内において冷却、冷凍することを特徴としている。
【0007】
【作用】上記した構成とされ、また、上記した方法で製
造される蓄冷材は塩化カルシウム水溶液の凍結温度であ
る−50℃〜−60℃に到達してもなお−80℃程度の
超低温に過冷却されるため、潜熱を蓄えた完全凍結状態
とされ、温度上昇とともに相転移現象を行いながら融解
し、凍結前の液体となるので、従来得ることのできなか
った−55℃程度の超低温度域で一定時間はほとんど温
度変化もない。また、容器との関連で扱い易く、保冷の
効果が容易に得られ、衝撃や内部膨張に起因する破損、
亀裂が生じることもなく、繰り返しての使用も可能とな
るのである。
造される蓄冷材は塩化カルシウム水溶液の凍結温度であ
る−50℃〜−60℃に到達してもなお−80℃程度の
超低温に過冷却されるため、潜熱を蓄えた完全凍結状態
とされ、温度上昇とともに相転移現象を行いながら融解
し、凍結前の液体となるので、従来得ることのできなか
った−55℃程度の超低温度域で一定時間はほとんど温
度変化もない。また、容器との関連で扱い易く、保冷の
効果が容易に得られ、衝撃や内部膨張に起因する破損、
亀裂が生じることもなく、繰り返しての使用も可能とな
るのである。
【0008】この発明を実現するため、−100℃が得
られる冷凍庫(冷凍装置)が必要となる。この−100
℃という超低温は一般的に人為的に得ることが不可能と
されていたが、出願人は混合冷媒二元式超低温冷凍機と
してこれを実現させ、開陳した(特願平7−30554
1号)。これは大概的に複数の冷凍システムを連結する
ことで段階的に得られる温度を下げ、最終的に−100
℃に到達させるものとなっている。
られる冷凍庫(冷凍装置)が必要となる。この−100
℃という超低温は一般的に人為的に得ることが不可能と
されていたが、出願人は混合冷媒二元式超低温冷凍機と
してこれを実現させ、開陳した(特願平7−30554
1号)。これは大概的に複数の冷凍システムを連結する
ことで段階的に得られる温度を下げ、最終的に−100
℃に到達させるものとなっている。
【0009】一方、本発明に使用される塩化カルシウム
は20℃で100gの水に74.5gが溶ける特性を持
ち、その6水和物はクラッシュした氷と1.44:1の
割合で混ぜた混合物は−54.9℃の低温を生じる強力
な寒剤となり、あるいは水溶液を冷凍機のブラインとし
たり、セメントの急結剤として使用することが知られて
いる。
は20℃で100gの水に74.5gが溶ける特性を持
ち、その6水和物はクラッシュした氷と1.44:1の
割合で混ぜた混合物は−54.9℃の低温を生じる強力
な寒剤となり、あるいは水溶液を冷凍機のブラインとし
たり、セメントの急結剤として使用することが知られて
いる。
【0010】このように、塩化カルシウム自体の特性と
して、かなりの低温を生じさせることは知られていた
が、その水溶液を凍結させる−55℃〜−60℃まで冷
却させることが従前の技術では不可能とされていた。そ
こで発明者は塩化カルシウムの特性と前記した−100
℃を達成できる冷凍機の存在に着目して本発明に係る蓄
冷材及びその製造方法を開発するに至ったのである。
して、かなりの低温を生じさせることは知られていた
が、その水溶液を凍結させる−55℃〜−60℃まで冷
却させることが従前の技術では不可能とされていた。そ
こで発明者は塩化カルシウムの特性と前記した−100
℃を達成できる冷凍機の存在に着目して本発明に係る蓄
冷材及びその製造方法を開発するに至ったのである。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例(試験例)
を説明する。まず、主剤となる塩化カルシウムを溶剤と
なる水に配合比率を変えて溶解した水溶水を各々平皿状
とした高密度ポリエチレン製の容器に封入し、表1に示
す実施例1〜実施例5の蓄冷材を得た。この際に容器内
には内部の塩化カルシウム水溶液の体積膨張を許容し、
容器の損壊を防止するため容器内容量の1〜5%の余剰
空間を設けてある。
を説明する。まず、主剤となる塩化カルシウムを溶剤と
なる水に配合比率を変えて溶解した水溶水を各々平皿状
とした高密度ポリエチレン製の容器に封入し、表1に示
す実施例1〜実施例5の蓄冷材を得た。この際に容器内
には内部の塩化カルシウム水溶液の体積膨張を許容し、
容器の損壊を防止するため容器内容量の1〜5%の余剰
空間を設けてある。
【0012】
【表1】
【0013】この表1で示す実施例1〜実施例5で示す
蓄冷材には予め温度計測器と接続されている白金抵抗体
(Pt100Ω)を封入し、前記説明した−100℃に
到達する冷凍庫内に投入する。実施例1〜実施例5で示
す蓄冷材はその特性から−50℃〜−60℃で凍結さ
れ、なお、−80℃程度の超低温で過冷却されることと
なる。
蓄冷材には予め温度計測器と接続されている白金抵抗体
(Pt100Ω)を封入し、前記説明した−100℃に
到達する冷凍庫内に投入する。実施例1〜実施例5で示
す蓄冷材はその特性から−50℃〜−60℃で凍結さ
れ、なお、−80℃程度の超低温で過冷却されることと
なる。
【0014】この冷凍作業が終了した実施例1〜実施例
5の蓄冷材を前記した冷凍庫から取り出し、肉厚30m
mで内寸660×520×500とした密閉式の発泡ス
チロ−ル製の箱の中に入れる。この際、前記蓄冷材の状
態を目視にて確認すると塩化カルシウム水溶液は容器内
で完全に凍結した状態となっていた。
5の蓄冷材を前記した冷凍庫から取り出し、肉厚30m
mで内寸660×520×500とした密閉式の発泡ス
チロ−ル製の箱の中に入れる。この際、前記蓄冷材の状
態を目視にて確認すると塩化カルシウム水溶液は容器内
で完全に凍結した状態となっていた。
【0015】次いで、この発泡スチロ−ル製の箱内に収
容された実施例1〜実施例5の蓄冷材の温度変化を30
分毎に前記白金抵抗体と接続されている温度計測器によ
って測定した。その結果を表2として示す。
容された実施例1〜実施例5の蓄冷材の温度変化を30
分毎に前記白金抵抗体と接続されている温度計測器によ
って測定した。その結果を表2として示す。
【0016】
【表2】
【0017】この表2によれば、実施例1〜実施例5の
全ての蓄冷材が冷凍庫より取り出し、30分経過時点で
−80℃近傍から急激に温度上昇していることが観察で
きる。
全ての蓄冷材が冷凍庫より取り出し、30分経過時点で
−80℃近傍から急激に温度上昇していることが観察で
きる。
【0018】また、実施例2及び実施例4のものについ
ては、その後、塩化カルシウム水溶液の融点である−5
5℃近傍において約1時間から1.5時間にわたって温
度上昇のない安定時期が認められ、その後に急激な温度
上昇が始まり、−40℃から−20℃まで緩やかな温度
上昇をしていることが認められる。
ては、その後、塩化カルシウム水溶液の融点である−5
5℃近傍において約1時間から1.5時間にわたって温
度上昇のない安定時期が認められ、その後に急激な温度
上昇が始まり、−40℃から−20℃まで緩やかな温度
上昇をしていることが認められる。
【0019】さらに、実施例3及び実施例5のものにつ
いては、塩化カルシウム水溶液の融点である−55℃近
傍において約3時間にわたって温度上昇のない安定時期
が認められ、その後に緩やかな温度上昇が始まってい
る。
いては、塩化カルシウム水溶液の融点である−55℃近
傍において約3時間にわたって温度上昇のない安定時期
が認められ、その後に緩やかな温度上昇が始まってい
る。
【0020】ここで、特視すべきことは実施例3につい
て、他の四種類のものと比べ、−55℃〜−20℃に到
達するまでの時間が極めて長く(約4時間)、その後も
低温度を保ちながらの温度上昇をしていることが認めら
れる。
て、他の四種類のものと比べ、−55℃〜−20℃に到
達するまでの時間が極めて長く(約4時間)、その後も
低温度を保ちながらの温度上昇をしていることが認めら
れる。
【0021】そして、実施例1〜実施例5のいずれの蓄
冷材も−20℃を越えた時点では温度上昇にほぼ変わり
はないことが解る。
冷材も−20℃を越えた時点では温度上昇にほぼ変わり
はないことが解る。
【0022】この実施例(試験例)から、実施例におけ
る蓄冷材は塩化カルシウム水溶液の融点である−55℃
の温度領域にあって、潜熱によって一定の時間ほとんど
温度変化をせず、その低温を維持している作用があり、
その後の急激な温度上昇も認められないことから、長時
間にわたって低温を保っての使用が可能であることが解
る。
る蓄冷材は塩化カルシウム水溶液の融点である−55℃
の温度領域にあって、潜熱によって一定の時間ほとんど
温度変化をせず、その低温を維持している作用があり、
その後の急激な温度上昇も認められないことから、長時
間にわたって低温を保っての使用が可能であることが解
る。
【0023】また、上記した実施(試験)終了時、密閉
式の発泡スチロ−ルの箱より取り出した各々の蓄冷材は
内部の塩化カルシウム水溶液が完全に溶解しており、凍
結前の液体状態に戻っていた。
式の発泡スチロ−ルの箱より取り出した各々の蓄冷材は
内部の塩化カルシウム水溶液が完全に溶解しており、凍
結前の液体状態に戻っていた。
【0024】上記の結果を一覧としたものが表3に示す
もので、その表3から明確なように、蓄冷材として最も
適するものは実施例3として示したもの、即ち、総容量
を1リットルとして、純水825重量%に対し、塩化カ
ルシウムを275重量%溶かした混合比のものだと解
る。なお、その他の例のものであってもある程度、蓄冷
材として使用して作用するものであることは勿論であ
る。
もので、その表3から明確なように、蓄冷材として最も
適するものは実施例3として示したもの、即ち、総容量
を1リットルとして、純水825重量%に対し、塩化カ
ルシウムを275重量%溶かした混合比のものだと解
る。なお、その他の例のものであってもある程度、蓄冷
材として使用して作用するものであることは勿論であ
る。
【0025】
【表3】
【0026】
【発明の効果】本発明に係る蓄冷材及びその製造方法は
上述のように構成され作用する。そのため、従来得るこ
とのできなかった超温度域における保冷作用を塩化カル
シウム自体の特性を生かした形で実現されたものとなっ
ており、潜熱による長時間の保冷や急速冷却も有効に得
られるものとなり、従来の種々の制約を受けることなく
目的物の冷凍保管や流通に対応することができるもの
で、特に業務用として目安となる−21℃〜−18℃の
低温確保は確実に得られることとなり、長時間にわたっ
て、その温度の確認作業も格別に必要なものではなくな
る。加えて、塩化カルシウムは食品添加物として認可さ
れていることより、万一容器内から漏洩し、目的物に付
着しても衛生上の問題もない。さらには、前記した容器
に収容したものとすることで取り扱いが容易で保冷効果
も効率よく得られ、その容器自体に損傷の生ずる虞がな
いため、容器に収容された蓄冷材として何度でも繰り返
し使用することが可能となり、経済的にも非常に有利な
ものとなっている。
上述のように構成され作用する。そのため、従来得るこ
とのできなかった超温度域における保冷作用を塩化カル
シウム自体の特性を生かした形で実現されたものとなっ
ており、潜熱による長時間の保冷や急速冷却も有効に得
られるものとなり、従来の種々の制約を受けることなく
目的物の冷凍保管や流通に対応することができるもの
で、特に業務用として目安となる−21℃〜−18℃の
低温確保は確実に得られることとなり、長時間にわたっ
て、その温度の確認作業も格別に必要なものではなくな
る。加えて、塩化カルシウムは食品添加物として認可さ
れていることより、万一容器内から漏洩し、目的物に付
着しても衛生上の問題もない。さらには、前記した容器
に収容したものとすることで取り扱いが容易で保冷効果
も効率よく得られ、その容器自体に損傷の生ずる虞がな
いため、容器に収容された蓄冷材として何度でも繰り返
し使用することが可能となり、経済的にも非常に有利な
ものとなっている。
Claims (7)
- 【請求項1】 塩化カルシウムの水溶液であって少なく
とも−80℃以下の低温化において冷却、冷凍され、−
80℃〜−20℃の温度範囲で相転移現象を生ずるもの
であることを特徴とする蓄冷材。 - 【請求項2】 前記した塩化カルシウムの水溶液にあっ
て、塩化カルシウムの濃度は5〜40重量%であること
を特徴とする請求項1に記載の蓄冷材。 - 【請求項3】 高密度ポリエチレン等のプラスチックも
しくはアルミニウム等の金属で成形された容器内に収納
されていることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載の蓄冷材。 - 【請求項4】 前記した容器は平皿状とされていること
を特徴とする請求項3に記載の蓄冷材。 - 【請求項5】 前記した容器内には内部蓄冷材の体積膨
張を許容する余剰空間が設けられていることを特徴とす
る請求項3または請求項4に記載の蓄冷材。 - 【請求項6】 凍結と融解を繰り返しても混合状態が維
持されることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項
3、請求項4または請求項5に記載の蓄冷材。 - 【請求項7】 塩化カルシウムの水溶液を高密度ポリエ
チレン等のプラスチックもしくはアルミニウム等の金属
で成形された容器に封入し、少なくとも−80℃以下の
低温となる冷凍庫内において冷却、冷凍することを特徴
とする蓄冷材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001369714A JP2003171657A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 蓄冷材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001369714A JP2003171657A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 蓄冷材及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003171657A true JP2003171657A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19179061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001369714A Pending JP2003171657A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 蓄冷材及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003171657A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015067651A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
WO2016204284A1 (ja) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 株式会社カネカ | 蓄冷材組成物、蓄冷材及び輸送容器 |
WO2020013274A1 (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 下田 一喜 | 保冷剤、保冷具、貨物、輸送機器、輸送方法及び保冷方法 |
JP2020075991A (ja) * | 2018-11-07 | 2020-05-21 | 下田 一喜 | 保冷剤、保冷具、貨物、輸送機器、輸送方法及び保冷方法 |
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US11326084B2 (en) | 2018-03-06 | 2022-05-10 | Kaneka Corporation | Cold storage material composition and use thereof |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001369714A patent/JP2003171657A/ja active Pending
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JP7217878B2 (ja) | 2018-11-07 | 2023-02-06 | 一喜 下田 | 保冷具、貨物、輸送機器、輸送方法及び保冷方法 |
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