JP2015036605A - 蓄冷体 - Google Patents
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Abstract
【課題】蓄冷剤を効率よく冷却することにより蓄冷剤の凍結時間を短縮することが可能な蓄冷体を提供する。【解決手段】この蓄冷体100は、内部に蓄冷剤20が収容された容器本体10と、容器本体10が有する熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有し、容器本体10の外部から容器本体10の内部に渡って延びるように設けられ、容器本体10を冷却する際の熱を蓄冷剤20に伝達する熱伝達部材30とを備える。【選択図】図1
Description
この発明は、蓄冷体に関し、特に、内部に蓄冷剤が収容される容器本体を備えた蓄冷体に関する。
従来、内部に蓄冷剤が収容される容器本体を備えた蓄冷体が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、蓄冷剤と、内部に蓄冷剤が収容される樹脂製の蓄冷体容器(容器本体)とを備えた蓄冷体が開示されている。この特許文献1に記載の蓄冷体では、中空構造を有する蓄冷体容器に蓄冷剤が封入された状態で封止されている。そして、蓄冷体は、−25℃〜−15℃程度に温度が設定された冷凍庫内で所定時間以上冷却(冷凍)された後、冷凍庫から取り出されて冷却対象物を保冷するために使用されるように構成されている。
上記特許文献1に記載された蓄冷体では、繰り返しの使用にも耐え得る強度が蓄冷体容器に要求されるため、樹脂製の容器肉厚にはある程度の厚みが確保されている。しかしながら、樹脂は一般的に金属などと比較して熱伝導率が小さいので、強度を優先した厚肉構造がかえって蓄冷体容器の熱抵抗を増大させてしまい、蓄冷体容器内部の蓄冷剤を凍結させるのに時間がかかるという問題点がある。また、蓄冷体使用時の保冷時間をより長くするために蓄冷体の外形厚みを大きくして容器の内容積を増加させ蓄冷剤の封入量を増加させた場合、冷却時に、蓄冷体容器内壁近傍の蓄冷剤は凍結しやすい一方、容器内壁から離れた蓄冷剤の中心部は凍結しにくい。このように、蓄冷剤が一様に冷却されない場合にも蓄冷剤全体が完全に凍結するのには時間がかかり、蓄冷剤を効率よく冷却することができないという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、蓄冷剤を効率よく冷却することにより蓄冷剤の凍結時間を短縮することが可能な蓄冷体を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による蓄冷体は、内部に蓄冷剤が収容された容器本体と、容器本体が有する熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有し、容器本体外部から容器本体内部に渡って延びるように設けられ、容器本体を冷却する際の熱を蓄冷剤に伝達する熱伝達部材とを備える。
この発明の一の局面による蓄冷体では、上記のように、容器本体が有する熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有し、容器本体外部から容器本体内部に渡って延びるとともに容器本体を冷却する際の熱を蓄冷剤に伝達する熱伝達部材を設けることによって、冷凍庫内で蓄冷体を冷却する際に、容器本体を介した蓄冷剤の冷却のみならず、容器本体外部から内部に渡って延びるとともに容器本体よりも大きな熱伝導率を有する熱伝達部材を利用して蓄冷剤を直接的に冷却することができる。これにより、容器本体内壁部近傍の蓄冷剤の冷却に加えて、容器本体内壁から離れた蓄冷剤の中心部も熱伝達部材を介して同様に冷却することができるので、蓄冷剤の冷却速度が局所的なばらつきを有さずに一様な冷却速度のもとで冷却することができる。その結果、蓄冷剤全体を効率よく冷却することができるので、より短い時間で蓄冷剤全体を冷却(凍結)することができる。
上記一の局面による蓄冷体において、好ましくは、容器本体は、中空構造を有しており、熱伝達部材は、容器本体の壁部の外表面から露出するように配置され、外部冷気と接触する受熱部と、受熱部と連続するように設けられ、容器本体の壁部を貫通して容器本体内部の蓄冷剤と直接接触する冷却部とを含む。このように構成すれば、容器本体の壁部の外表面から露出する受熱部が外部冷気によって冷却され、次に、冷却(低温化)された受熱部と連続する容器本体内部の冷却部が熱伝導により冷却されるので、冷却(低温化)された冷却部に直接接触する容器本体内部の蓄冷剤を容易に冷却することができる。これにより、容器本体壁部により冷却される容器本体内壁部近傍の蓄冷剤に加えて、容器本体内壁から離れた蓄冷剤の中心部も冷却部を用いて冷却することができるので、蓄冷剤全体を確実に冷却することができる。
上記容器本体が中空構造を有する構成において、好ましくは、容器本体は樹脂製であるとともに、熱伝達部材は金属製であり、熱伝達部材は、受熱部が容器本体の外表面側に取り付けられた状態で、冷却部が容器本体の壁部を貫通して容器本体内部の蓄冷剤に直接接触するように配置されている。このように構成すれば、樹脂材料よりも熱伝導率の大きい金属材料からなる熱伝達部材を利用して、容易に容器本体を冷却する際の熱(外部冷気)を蓄冷剤に効率よく熱伝達しながら蓄冷剤を冷却することができる。
上記容器本体が樹脂製であり熱伝達部材が金属製である構成において、好ましくは、熱伝達部材は、受熱部と冷却部とが一体的に形成された平板形状を有し、熱伝達部材は、受熱部が容器本体の外表面に沿って配置された状態で、冷却部の表面が容器本体内部の蓄冷剤に直接接触するように配置されている。このように構成すれば、容器本体の外表面に沿って流れる容器本体を冷却する際の熱(外部冷気)との接触面積を平板形状を有する受熱部によって十分に確保することができるとともに、受熱部と一体的に形成された平板形状を有する平面積の大きい冷却部によって、容器本体を冷却する際の熱を容器本体内部の蓄冷剤に迅速に熱伝達することができる。
上記熱伝達部材が受熱部と冷却部とが一体的に形成された平板形状を有する構成において、好ましくは、熱伝達部材は、容器本体の壁部を貫通した冷却部が、容器本体の外形厚み方向における略中央位置において壁部の内面と略平行に延びるように配置されている。このように構成すれば、容器本体の壁部の内面から最も離れた蓄冷剤の中心領域に沿って延びるように冷却部が配置されるので、容器本体内部の中心部となる蓄冷剤の最も冷えにくい部分を効果的に冷却することができる。これにより、蓄冷剤全体を短時間で冷却することができる。
上記熱伝達部材が受熱部と冷却部とが一体的に形成された平板形状を有する構成において、好ましくは、容器本体は、受熱部が配置された壁部の一部が外方向に突出する突出部と、壁部の一部が容器本体内部に向かって延びる支柱部とを含み、熱伝達部材は、受熱部と冷却部とによって容器本体の外形厚み方向に沿った断面が略U字状に形成されており、受熱部は、突出部の根元部において外表面に取り付けられるとともに、冷却部は、支柱部により容器本体内部に支持されるように構成されている。このように構成すれば、容器本体の突出部により、容器本体の外表面に沿って取り付けられた平板形状を有する受熱部の固定位置がずれるのを容易に防止することができる。また、容器本体の支柱部により、略U字状に形成された熱伝達部材の受熱部とは反対側の平板形状を有する冷却部の容器本体壁部から内部に離間した配置位置がずれるのを容易に防止することができる。また、壁部から外方向に突出する突出部を有する蓄冷体を冷凍庫内で複数個横方向(外形厚み方向)に並べて冷却する際に、容器本体に設けられた突出部によって隣接する蓄冷体同士が各々の外表面間に冷気が流通可能な空間を形成することができるので、各々の蓄冷体を効率よく冷却することもできる。
上記熱伝達部材が受熱部と冷却部とが一体的に形成された平板形状を有する構成において、好ましくは、熱伝達部材は、冷却部が櫛歯状に形成されるとともに、櫛歯状に形成された冷却部が容器本体の壁部を貫通して容器本体内部に向かって延びるように構成されている。このように構成すれば、容器本体の壁部の内面から最も離れた蓄冷剤の中心領域に向けて延びるように櫛歯状となった複数の冷却部が配置されるので、容器本体内部の中心部となる蓄冷剤の最も冷えにくい部分をより効果的に冷却することができる。これにより、蓄冷剤全体をより短時間で冷却することができる。
この場合、好ましくは、櫛歯状に形成された冷却部は、各々が容器本体の壁部に沿って互いに略等間隔に配置された状態で容器本体内部に向かって延びている。このように構成すれば、複数の冷却部を容器本体内部において蓄冷剤に対して略均等に配置することができるので、冷却中の蓄冷剤が局所的な凍結むらを生じることなく蓄冷剤全体を均等に冷却することができる。
上記容器本体が樹脂製であり熱伝達部材が金属製である構成において、好ましくは、熱伝達部材は、受熱部と冷却部とが連続的に設けられた柱状形状を有しており、熱伝達部材は、受熱部が容器本体の外表面から露出するように取り付けられた状態で、冷却部が容器本体の壁部を貫通して容器本体内部の蓄冷剤に直接接触するように配置されている。このように構成すれば、容器本体の外表面から露出する受熱部を容器本体の外表面に沿って流れる容器本体を冷却する際の熱(外部冷気)によって迅速に冷却することができるとともに、受熱部に対して連続的に設けられた柱状形状を有する冷却部を介して容器本体を冷却する際の熱を容器本体内部の蓄冷剤に迅速に熱伝達することができる。
上記熱伝達部材が受熱部と冷却部とが連続的に設けられた柱状形状を有する構成において、好ましくは、熱伝達部材は、容器本体に複数取り付けられており、熱伝達部材は、各々が容器本体の外表面に沿って互いに略均等な間隔を隔てて配置されている。このように構成すれば、柱状形状を有する複数の冷却部を容器本体内部において蓄冷剤に対して略均等に配置することができるので、冷却中の蓄冷剤が局所的な凍結むらを生じることなく蓄冷剤全体を均等に冷却することができる。
上記熱伝達部材が受熱部と冷却部とが連続的に設けられた柱状形状を有する構成において、好ましくは、受熱部は、容器本体の壁部から外方向に所定の突出高さを有して突出するように容器本体に取り付けられている。このように構成すれば、受熱部が壁部の外表面から外方向に突出する分、柱状形状を有する受熱部の外部冷気と接触する表面積を増加させることができる。また、壁部から外方向に突出する受熱部を有する蓄冷体を冷凍庫内で複数個横方向(外形厚み方向)に並べて冷却する際に、容器本体から突出した受熱部によって隣接する蓄冷体同士が各々の外表面間に冷気が流通可能な空間を形成することができるので、各々の蓄冷体を効率よく冷却することもできる。
上記熱伝達部材が受熱部と冷却部とが連続的に設けられた柱状形状を有する構成において、好ましくは、容器本体は、容器本体内部において各々の熱伝達部材における冷却部の先端部を保持可能に構成された保持部を含む。このように構成すれば、容器本体の保持部により、柱状形状を有する熱伝達部材の冷却部の容器本体内部における先端部の配置位置がずれるのを防止することができる。
上記一の局面による蓄冷体において、好ましくは、容器本体は、樹脂製であるとともに、熱伝達部材は、アルミニウム製であり、熱伝達部材の表面は、耐食性を有する表面処理が施されている。このように構成すれば、水分を含んだ外部冷気に接触する熱伝達部材の容器本体外部側に配置された部分が腐食するのを抑制することができる。また、蓄冷剤に接触する熱伝達部材の容器本体内部に配置された部分が腐食するのを抑制することができる。したがって、本発明の蓄冷体が有する冷却効率の良さを長期に渡って維持することができる。
本発明によれば、上記のように、蓄冷剤を効率よく冷却することにより蓄冷剤の凍結時間を短縮することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
まず、図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による蓄冷体100の構成について説明する。
まず、図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による蓄冷体100の構成について説明する。
第1実施形態による蓄冷体100は、図1に示すように、蓄冷体100の外形を形成する容器本体10を備えている。容器本体10は、外部に対して密閉構造を有するように構成されている。また、容器本体10は、中空構造を有して平板形状に形成されており、容器本体10の内部に蓄冷剤20(図4参照)が収容されている。ここで、平板形状を有する容器本体10は、外形厚み方向としてのZ方向に沿った厚みDを有している。また、容器本体10は、図2に示すように、平面視において、X方向を短手方向としY方向を長手方向とするような矩形形状を有している。また、容器本体10は、後述する底壁部11a(底壁部12a)および側壁部11b(側壁部12b)が肉厚tを有している。
容器本体10は、ポリエチレン樹脂を用いて構成されている。また、蓄冷剤20は、融解潜熱の大きい水を主剤として、主剤(水)にゲル化剤を配合するとともに、必要に応じて核剤、着色剤および防腐剤が配合されている。そして、蓄冷体100は、冷凍庫内(図示せず)で所定時間以上冷却(冷凍)された後、冷凍庫から取り出されて冷却対象物(図示せず)を保冷するために使用される。なお、蓄冷剤20は、容器本体10の内容積よりも若干少ない量が封入されている。これにより、冷却(凍結)時に蓄冷剤20の体積が膨張しても容器本体10が過剰に膨張するのが回避されている。
また、図1および図3に示すように、容器本体10は、肉厚tを有する第1容器部11(図中においてZ1側に図示)と、肉厚tを有する第2容器部12(図中においてZ2側に図示)とを含んでいる。第1容器部11は、図2に示すように、平面視で4隅が丸みを帯びるとともに全体として矩形形状に形成された底壁部11aと、底壁部11aの4辺が縁取られるようにして底壁部11aの面内方向(X方向およびY方向)と直交する方向(図3におけるZ2方向)に立ち上がった側壁部11bとを有している。これにより、図3に示すように、第1容器部11は、底壁部11aと環状の側壁部11bとによって凹状に形成されている。また、第2容器部12についても第1容器部11と略同様であり、第2容器部12は、底壁部12aと側壁部12bとを有して凹状に形成されている。なお、底壁部11aは、本発明の「壁部」の一例である。
また、容器本体10は、図3に示すように、製造プロセスにおいて、第1容器部11の側壁部11bと第2容器部12の側壁部12bとを互いにZ方向に対向させた状態で振動溶着することによって、側壁部11bおよび側壁部12bの端部同士が溶着されて一体化される。その後、内部が中空構造となった容器本体10に、Y1側において短手方向(X方向に)に延びる側壁部11b(12b)の部分に形成された充填口10a(図2参照)から蓄冷剤20(図4参照)が封入されるとともに、充填口10aが樹脂製の蓋部材10b(図2参照)により封止されることにより、密閉容器となった蓄冷体100(図4参照)が製造される。
ここで、第1実施形態では、図1および図3に示すように、蓄冷体100は、容器本体10の外部から蓄冷剤20が収容された容器本体10の内部に渡って延びるように容器本体10(第1容器部11の外表面11c)に取り付けられた金属製(アルミニウム製)の熱伝達部材30を備えている。以下、熱伝達部材30の詳細な構造について説明する。
熱伝達部材30は、平板状に形成されたアルミニウム板を所定位置で2回折り曲げることにより、蓄冷体100を側方(X方向)から見た場合の断面形状が略U字状に形成されている。また、熱伝達部材30は、X−Y面内(図2参照)に広がる平坦面からなる受熱部31と、U字状に折り返されることにより断面形状が略L字状を有して受熱部31と連続するように形成された冷却部32とを有している。より詳細には、冷却部32は、受熱部31に対して略90度折り曲げられた状態で受熱部31に接続される接続部分32aと、接続部分32aに対して一方側にさらに略90度折り曲げられて接続部分32aに接続される平坦部32bとを有している。したがって、各々が平板形状を有する受熱部31と平坦部32bとは、互いに所定の間隔(図3における長さH1+厚みtに相当する間隔)を隔てて略平行に延びている。また、熱伝達部材30は、インサート成型法を用いて第1容器部11に一体的に形成されている。すなわち、インサート品となる熱伝達部材30を予め金型内に装着しておき、金型を閉じて樹脂を射出成形などによって充填することによって、熱伝達部材30と第1容器部11とが一体成形されている。
これにより、図3に示すように、熱伝達部材30の受熱部31のZ2側の下面が第1容器部11における底壁部11aの平坦な外表面11cに固着されるとともに、冷却部32の受熱部31との接続部分32aが底壁部11aをZ2方向(底壁部11aの肉厚方向)に貫通した後、接続部分32aに接続された平坦部32bを含む冷却部32全体が、凹形状を有する容器本体10の内部空間に配置されるように構成されている。また、冷却部32の平坦部32bは、底壁部11aに対してZ2方向に間隔H1を有して離間した状態で底壁部11aの内面に略平行に延びている。なお、容器本体10における受熱部31が底壁部11aの外表面11cに固着された部分では、底壁部11aの強度が高められている。
また、接続部分32aの底壁部11aの内面からのZ2方向の突出長さ(間隔H1に相当)は、側壁部11bの底壁部11aからのZ2方向の長さ(容器本体10の厚みDの約半分に相当)と略同じになるように構成されている。また、側壁部11bのZ2方向の長さと、第2容器部12における底壁部12aからの側壁部12bのZ1方向の長さ(容器本体10の厚みDの約半分に相当)とは略等しい。
したがって、第1実施形態では、図4に示すように、第1容器部11と第2容器部12とを溶着して容器本体10を構成した状態では、冷却部32における平坦部32bは、容器本体10における外形厚み方向(Z方向)の中央位置(略D/2の位置)に配置されるように構成されている。また、平坦部32bは、容器本体10の外形厚み方向(Z方向)における中央位置において、底壁部11aの内面と間隔H1を保ったまま略平行に延びた状態で配置されている。なお、容器本体10におけるZ方向の中央位置は、蓄冷剤20が収容(封入)された状態で底壁部11aおよび底壁部12aからZ方向に最も遠ざかった位置となる。なお、図4は、図1における蓄冷体100の150−150線断面を示している。
また、蓄冷剤20が容器本体10に収容(封入)された状態では、受熱部31は、第1容器部11の外表面11cから露出することによって表面(上面)31aが冷凍庫内の冷気に接触するように配置されている。また、冷却部32は、接続部分32aが底壁部11aをZ2方向に貫通することによって、接続部分32aおよび平坦部32bを含む冷却部32の表面32cが、蓄冷剤20と直接接触するように配置されている。なお、冷凍庫内の冷気は、本発明の「外部冷気」の一例である。
なお、熱伝達部材30の全表面(受熱部31の表面31aおよび冷却部32の表面32c)には、耐食性を有する表面処理が施されている。このような表面処理として、第1実施形態では、熱伝達部材30の形状に加工する前のアルミニウム板を陽極酸化することにより、アルミニウム板の表面に陽極酸化被膜を形成している。
また、第1実施形態では、第1容器部11には、底壁部11aの一部が外方向(Z1方向)に突出する外側支持部13と、底壁部11aの一部が内方向(Z2方向)に突出する樹脂からなる内側支柱部14とが一体的に形成されている。外側支持部13および内側支柱部14は、各々が円柱形状を有した状態で底壁部11aを挟んで互いにZ方向に対向する位置に形成されている。この場合、図1に示すように、外側支持部13および内側支柱部14は、第1容器部11に対して各々4個ずつ形成されている。また、受熱部31は、外側支持部13の根元部において外表面11cに取り付けられている。すなわち、図2に示すように、外側支持部13は、受熱部31の一部を貫通してZ1方向に延びている。また、内側支柱部14の底壁部11aからのZ2方向の突出長さ(容器本体10の厚みDの約半分に相当)は、側壁部11bの底壁部11aからのZ2方向の長さ(容器本体10の厚みDの約半分に相当)と略同じである。したがって、内側支柱部14の平坦な先端部14aは、冷却部32のZ1側の表面(底壁部11aに対向する側の表面)に面接触するように構成されている。なお、外側支持部13は、本発明の「突出部」の一例である。
また、図3に示すように、第1容器部11と対向配置された第2容器部12には、底壁部12aの一部が内方向(Z1方向)に突出する柱状形状を有する内側支柱部15が一体的に形成されている。また、内側支柱部15の底壁部12aからのZ1方向の突出長さ(容器本体10の厚みDの約半分に相当)は、側壁部12bの底壁部12aからのZ1方向の長さ(容器本体10の厚みDの約半分に相当)と略同じである。これにより、図4に示すように、第1容器部11と第2容器部12とを組み合わせた状態では、互いにZ方向に対向する内側支柱部14の平坦な先端部14aおよび内側支柱部15の平坦な先端部15aによって冷却部32(平坦部32b)が容器本体10における外形厚み方向(Z方向)の略中央位置に挟み込まれて保持されるように構成されている。なお、内側支柱部14および内側支柱部15は、本発明の「支柱部」の一例である。
また、図2および図3に示すように、1つの第1容器部11に対して2つの熱伝達部材30が取り付けられている。この場合、底壁部11aを貫通する各々の接続部分32aが底壁部11aの長手方向(Y方向)の中央部近傍領域に所定の距離(Y方向)を隔てて互いに隣接するように配置されている。そして、各々の熱伝達部材30は、図3に示すように、接続部分32aをY方向に向き合わせた状態で各々からL字状に折り曲げられた平坦部32b(冷却部32)が底壁部11aの長手方向(Y方向)の中央部近傍領域から端部近傍領域(Y1側およびY2側)に向かって互いに遠ざかるように延びている。
このように、第1実施形態では、単に内部に蓄冷剤20が封入された容器本体10によって蓄冷体100を構成するのではなく、図4に示すように、容器本体10に外部から内部まで延びるように熱伝達部材30を設けることによって、容器本体10を冷却する際の熱(冷凍庫内の冷気)を蓄冷剤20に熱伝達することが可能に構成されている。この場合、金属製(アルミニウム製)の熱伝達部材30は、樹脂製の容器本体10よりも熱伝導率が大きい。これにより、容器本体10の底壁部11aの外表面11cから露出する受熱部31が表面31aを介して冷凍庫内の冷気によって冷却され、次に、冷却(低温化)された受熱部31と連続する容器本体10の内部の冷却部32が、接続部分32aおよび平坦部32bの順に熱伝導により冷却されるので、冷却(低温化)された冷却部32の表面32cに直接接触する容器本体10の内部の蓄冷剤20が迅速に冷却される。
ここで、熱伝達部材30は、受熱部31の片面(上面)となる表面31aが冷凍庫内の冷気に接触する一方、接続部分32aおよび平坦部32bを含む冷却部32の両面(全面)となる表面32cが蓄冷剤20に接触する。すなわち、表面31aを介して受熱部31が受け取った熱は、冷却部32側では表面31aの表面積よりも広い表面積を有する表面32cを介して蓄冷剤20に効率よく伝えられる。なお、第1実施形態では、受熱部31側の表面31aの表面積よりも冷却部32側の表面32cの表面積を大きく構成しているが、表面32cの表面積は、表面31aの表面積と略等しいかそれ以上であればよい。
これにより、蓄冷体100では、容器本体10の底壁部11aにより冷却される底壁部11a近傍の蓄冷剤20および底壁部12aにより冷却される底壁部12a近傍の蓄冷剤20に加えて、容器本体10の底壁部11aから離れた蓄冷剤20の中心部も冷却部32を用いて迅速に冷却することが可能に構成されている。つまり、冷凍庫内で蓄冷体100を冷却する際に、容器本体10を介した蓄冷剤20の冷却のみならず、容器本体10に取り付けられた熱伝達部材30を利用して蓄冷剤20の冷却が促進される。
なお、受熱部31および冷却部32の厚み(肉厚)は、容器本体10のサイズや蓄冷剤20の封入量などによって最適な値が適宜決定され得る。たとえば、容器本体10のサイズに対して冷却部32の厚みが極端に大きい場合、厚肉構造の冷却部32が容器本体10内部に配置される分、蓄冷剤20の封入量が減少されるので蓄冷体100の保冷時間が短くなる。反対に、容器本体10のサイズに対して冷却部32の厚みが極端に小さい場合、熱伝達部材30自体の強度が保たれず、さらには、受熱部31から冷却部32への熱伝導による熱の移動量(熱流束)も十分に確保されない。したがって、受熱部31および冷却部32の厚みは、熱伝達部材30の強度および熱伝導性能を確保しつつ、容器本体10のサイズとの兼ね合いで蓄冷剤20を過剰に排除することのない寸法として決定されるのが好ましい。
また、図5に示すように、冷凍庫内で複数の蓄冷体100を並べた場合、互いに隣接する蓄冷体100同士は、各々の第1容器部11に形成された合計4個の外側支持部13によって一方の蓄冷体100の第1容器部11と他方の蓄冷体100の第2容器部12との間に空間Sが形成される。したがって、この空間Sを対流する冷凍庫内の冷気が熱伝達部材30の受熱部31(表面31a)に効果的に接触するので、冷気によって受熱部31が効率よく冷却(低温化)される。そして、低温化された受熱部31と連続する内部の冷却部32が冷却される。これにより、容器本体10の内部では、冷却(低温化)された冷却部32に直接接触する蓄冷剤20がいち早く冷却されて凍結される。特に、蓄冷剤20の中心部に冷却部32が配置されているので、蓄冷体100の中心部は、迅速に冷却される。第1実施形態による蓄冷体100は、上記のように構成されている。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、第1実施形態では、上記のように、容器本体10が有する熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有し、容器本体10の外部から容器本体10の内部に渡って延びるとともに容器本体10を冷却する際の熱を蓄冷剤20に伝達する熱伝達部材30を設けることによって、冷凍庫内で蓄冷体100を冷却する際に、容器本体10を介した蓄冷剤20の冷却のみならず、容器本体10の外部から内部に渡って延びるとともに容器本体10よりも大きな熱伝導率を有する熱伝達部材30を利用して蓄冷剤20を直接的に冷却することができる。これにより、容器本体10の底壁部11a近傍の蓄冷剤20の冷却に加えて、容器本体10の底壁部11aから離れた蓄冷剤20の中心部も熱伝達部材30を介して同様に冷却することができるので、蓄冷剤20の冷却速度が局所的なばらつきを有さずに一様な冷却速度のもとで冷却することができる。その結果、蓄冷剤20全体を効率よく冷却することができるので、より短い時間で蓄冷剤20を冷却(凍結)することができる。
また、第1実施形態では、容器本体10は、中空構造を有しており、熱伝達部材30を、容器本体10の底壁部11aの外表面11cから露出するように配置され、冷凍庫内の冷気と接触する受熱部31と、受熱部31と連続するように設けられ、容器本体10の底壁部11aを貫通して容器本体10の内部の蓄冷剤20と直接接触する冷却部32とを含むように構成する。これにより、容器本体10の底壁部11aの外表面11cから露出する受熱部31が冷凍庫内の冷気によって冷却され、次に、冷却(低温化)された受熱部31と連続する容器本体10の内部の冷却部32が熱伝導により冷却されるので、低温化された冷却部32に直接接触する容器本体10の内部の蓄冷剤20を容易に冷却することができる。したがって、容器本体10の底壁部11aにより冷却される容器本体10の底壁部11a近傍の蓄冷剤20に加えて、容器本体10の底壁部11aから離れた蓄冷剤20の中心部も冷却部32を用いて冷却することができるので、蓄冷剤20全体を確実に冷却することができる。
また、第1実施形態では、容器本体10は樹脂製であるとともに、熱伝達部材30は金属製(アルミニウム製)であり、受熱部31が容器本体10(第1容器部11)の外表面11cに取り付けられた状態で、冷却部32が容器本体10の底壁部11aを貫通して容器本体10の内部の蓄冷剤20に直接接触するように熱伝達部材30を配置する。これにより、第1容器部11における樹脂製の底壁部11aの厚みtを利用して容器本体10の強度を維持しつつ、樹脂材料よりも熱伝導率の大きいアルミニウム金属からなる熱伝達部材30を利用して、容易に容器本体10を冷却する際の熱(冷凍庫内の冷気)を蓄冷剤20に効率よく熱伝達して蓄冷剤20を冷却することができる。したがって、短時間での冷却(凍結)が可能で、かつ、繰り返しの使用にも耐え得る蓄冷体100を容易に得ることができる。
また、第1実施形態では、アルミニウム製の熱伝達部材30の全表面(受熱部31の表面31aおよび冷却部32の表面32c)に耐食性を有する表面処理を施している。これにより、水分を含んだ冷凍庫内の冷気(冷凍庫内の冷気)に接触する熱伝達部材30の容器本体10(第1容器部11)の外表面11cから露出する受熱部31が腐食するのを抑制することができる。また、蓄冷剤20に接触する熱伝達部材30の容器本体10の内部に配置された冷却部32が腐食するのを抑制することができる。したがって、蓄冷体100が有する冷却効率の良さを長期に渡って維持することができる。
また、第1実施形態では、熱伝達部材30は、受熱部31と冷却部32とが一体的に形成された平板形状を有し、受熱部31が容器本体10(第1容器部11)の外表面11cに沿って配置された状態で、冷却部32の表面32cが容器本体10の内部の蓄冷剤20に直接接触するように熱伝達部材30を配置する。これにより、容器本体10(第1容器部11)の外表面11cに沿って流れる容器本体10を冷却する冷凍庫内の冷気との接触面積を平板形状を有する受熱部31によって十分に確保することができるとともに、受熱部31と一体的に形成された平板形状を有する平面積の大きい冷却部32によって、容器本体10を冷却する際の熱(冷凍庫内の冷気)を表面32cを介して容器本体10の内部の蓄冷剤20に迅速に熱伝達することができる。
また、第1実施形態では、容器本体10(第1容器部11)の底壁部11aを貫通した冷却部32を、容器本体10の外形厚み方向(Z方向)における中央位置(距離D/2の位置)において外表面11cと略平行に延びるように配置する。これにより、第1容器部11の底壁部11aおよび第2容器部12の底壁部12aから距離D/2だけ離れた蓄冷剤20の中心領域に沿って延びるように冷却部32が配置されるので、容器本体10の内部の中心部となる蓄冷剤20の最も冷えにくい部分を効果的に冷却することができる。したがって、蓄冷剤20全体を短時間で冷却することができる。
また、第1実施形態では、第1容器部11は、受熱部31が配置された底壁部11a(外表面11c)の一部が外方向に突出する外側支持部13と、底壁部11aの一部が容器本体10の内部に向かって延びる内側支柱部14を含む。また、第2容器部12は、底壁部12aの一部が容器本体10の内部に向かって延びる内側支柱部15を含む。そして、熱伝達部材30は、受熱部31と冷却部32とによって容器本体10の外形厚み方向(Z方向)に沿った断面が略U字状に形成されており、受熱部31を外側支持部13の根元部において外表面11cに取り付けるとともに、冷却部32を第1容器部11における内側支柱部14の先端部14aと第2容器部12における内側支柱部15の先端部15aとによって容器本体10の内部に支持するように構成する。これにより、第1容器部11の外側支持部13により、第1容器部11の外表面11cに沿って取り付けられた平板形状を有する受熱部31の固定位置がずれるのを容易に防止することができる。また、第1容器部11の内側支柱部14の先端部14a、および、第2容器部12の内側支柱部15の先端部15aにより、略U字状に形成された熱伝達部材30の受熱部31とは反対側の平板形状を有する冷却部32の容器本体10の底壁部11aおよび12aから内部に離間した配置位置がずれるのを容易に防止することができる。また、底壁部11aから外方向に突出する外側支持部13を有する蓄冷体100を冷凍庫内で複数個横方向(外形厚み方向)に並べて冷却する際に、第1容器部11に設けられた外側支持部13によって隣接する蓄冷体100同士が各々の外表面11c間に冷気が流通可能な空間S(図5参照)を形成することができるので、各々の蓄冷体100を効率よく冷却することもできる。
(第2実施形態)
次に、図3および図5〜図8を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、切り起こし加工により1枚のアルミニウム板に受熱部231と冷却部232とを一体的に設けて熱伝達部材230を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。
次に、図3および図5〜図8を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、切り起こし加工により1枚のアルミニウム板に受熱部231と冷却部232とを一体的に設けて熱伝達部材230を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。
本発明の第2実施形態による蓄冷体200は、図7に示すように、第1容器部211(Z1側に図示)と第2容器部212(Z2側に図示)とを含む樹脂製の容器本体210を備えている。また、第1容器部211には、底壁部211aの一部が外方向(Z1方向)に突出する外側支持部213のみが一体的に形成されている。その一方で、第2容器部212には、内側支柱部15(図3参照)などは設けられていない。なお、外側支持部213は、本発明の「突出部」の一例である。
ここで、第2実施形態では、図7および図8に示すように、蓄冷体200は、容器本体210の外部から蓄冷剤20(図8参照)が収容(封入)された容器本体210の内部に渡って延びるように容器本体210(第1容器部211の外表面211c)に取り付けられたアルミニウム製の熱伝達部材230を備えている。
また、熱伝達部材230は、図6に示すように、平板状に形成されたアルミニウム板に切欠部230aを設けてその内側部分を切り起こすことにより、全体として平板形状を有する受熱部231と、受熱部231に対して略垂直な方向(紙面奥方向)に折り曲げられた平板形状を有する冷却部232とが一体的に形成されている。また、図6および図7に示すように、熱伝達部材230は、容器本体210の側方から見た場合に略T字形状を横方向(Y方向)に連続的に繋げたような櫛歯状の断面形状を有している。この場合、Y方向(長手方向)に4個形成された冷却部232は、互いに間隔L1を有して略等間隔に配置されている。なお、冷却部232は、熱伝達部材230に合計8個(4個×2列)設けられている。また、第1容器部211と熱伝達部材230とは、上記第1実施形態と同様にインサート成型法を用いることによって一体成形されている。
これにより、図7に示すように、熱伝達部材230の受熱部231の下面が、第1容器部211における底壁部211aの平坦な外表面211cに固着されるとともに、間隔L1を有して櫛歯状に形成された各々の冷却部232が、底壁部211aをZ2方向(底壁部211aの肉厚方向)に貫通した後、凹形状を有する内部空間に直線状に延びて配置されるように構成されている。
また、冷却部232の底壁部211aからのZ2方向の突出長さH2は、側壁部211bの底壁部211aからのZ2方向の長さ(容器本体210の厚みDの約半分に相当)よりも大きい。すなわち、図8に示すように、第1容器部211と第2容器部212とを組み合わせた状態では、冷却部232の先端部232aは、容器本体210における外形厚み方向(Z方向)の中央位置を超えて第2容器部212側の底壁部212a近傍領域まで延びるように配置されている。
また、図8に示すように、蓄冷剤20が容器本体210に収容(封入)された状態では、受熱部231は、第1容器部211の外表面211cから露出することによって表面(上面)231aが冷凍庫内の冷気に接触するように配置されている。また、冷却部232は、表面232cが蓄冷剤20と直接接触するように配置されている。
このように、第2実施形態においても、単に内部に蓄冷剤20が封入された容器本体210によって蓄冷体200を構成するのではなく、容器本体210に外部から内部まで延びるように熱伝達部材230を設けることによって、容器本体210を冷却する際の熱(冷凍庫内の冷気)を蓄冷剤20に伝達することが可能に構成されている。すなわち、容器本体210の底壁部211aの外表面211cから露出する受熱部231が表面231aを介して冷凍庫内の冷気によって冷却され、次に、冷却(低温化)された受熱部231と連続する容器本体210の内部の冷却部232が熱伝導により冷却されるので、低温化された冷却部232の表面232cに直接接触する容器本体210の内部の蓄冷剤20が迅速に冷却される。
ここで、熱伝達部材230は、受熱部231の片面(上面)となる表面231aが冷凍庫内の冷気に接触する一方、櫛歯状の冷却部232の両面(全面)となる表面232cが蓄冷剤20に接触する。すなわち、表面231aを介して受熱部231が受け取った熱は、冷却部232側では表面231aの表面積よりも広い表面積を有する表面232cを介して蓄冷剤20に効率よく伝えられる。なお、表面232cの表面積は表面231aの表面積以上であればよい。これにより、蓄冷体200では、容器本体210の底壁部211aにより冷却される底壁部211a近傍の蓄冷剤20に加えて、容器本体210の底壁部211aから離れた蓄冷剤20の中心部も冷却部232を用いて迅速に冷却することが可能に構成されている。
また、上記第1実施形態の蓄冷体100(図5参照)の場合と同様に、冷凍庫内で蓄冷体200(図8参照)を並べた場合、互いに隣接する蓄冷体200同士は、各々の第1容器部211に形成された合計4個の外側支持部213によって一方の第1容器部211と他方の第2容器部212との間に、第1実施形態と同様の空間S(図5参照)が形成される。したがって、この空間Sを対流する冷凍庫内の冷気が熱伝達部材230の受熱部231に効果的に接触するので冷気によって受熱部231が効率よく冷却(低温化)される。そして、冷却(低温化)された受熱部231と連続する櫛歯状の冷却部232が冷却される。これにより、容器本体210の内部では、冷却(低温化)された冷却部232に直接接触する蓄冷剤20がいち早く冷却されて凍結される。特に、蓄冷剤20の中心部を通過するように櫛歯状の冷却部232が配置されているので、蓄冷体200の中心部が迅速に冷却される。なお、第2実施形態による蓄冷体200のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、第2実施形態では、上記のように、冷却部232が櫛歯状に形成されるとともに、櫛歯状に形成された冷却部232が容器本体210の底壁部211aを貫通して容器本体210の内部に向かって延びるように熱伝達部材230を構成する。これにより、容器本体210の底壁部211aの内面から最も離れた蓄冷剤20の中心領域に向けて延びるように櫛歯状の複数の冷却部232が配置されるので、容器本体210の内部の中心部となる蓄冷剤20の最も冷えにくい部分をより効果的に冷却することができる。したがって、蓄冷剤20全体をより短時間で冷却することができる。
また、第2実施形態では、櫛歯状に形成された8個(4個×2列)の冷却部232を、各々が容器本体210の底壁部211aに沿って互いに略等しい間隔L1を有して配置された状態で容器本体210の内部に向かって延びるように構成する。これにより、複数の冷却部232を容器本体210の内部において蓄冷剤20に対して略均等に配置することができるので、冷却中の蓄冷剤20が局所的な凍結むらを生じることなく蓄冷剤20全体を均等に冷却することができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(第3実施形態)
次に、図3、図5および図9〜図11を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、上記第1および第2実施形態と異なり、蓄冷剤20の冷却を促進するための熱伝達部材330が容器本体310(第1容器部311および第2容器部312)を支持する支持部材を兼ねるように蓄冷体300を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。
次に、図3、図5および図9〜図11を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、上記第1および第2実施形態と異なり、蓄冷剤20の冷却を促進するための熱伝達部材330が容器本体310(第1容器部311および第2容器部312)を支持する支持部材を兼ねるように蓄冷体300を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。
本発明の第3実施形態による蓄冷体300は、図10および図11に示すように、第1容器部311(Z1側に図示)と第2容器部312(Z2側に図示)とを含む樹脂製の容器本体310を備えている。また、第1容器部311には、外側支持部13および内側支柱部14(図3参照)などは設けられていない。その一方で、第2容器部312には、底壁部312aの一部が内方向(Z1方向)に突出する複数(13個)の保持部312dが一体的に形成されている。また、保持部312dは、各々が部分円弧状に形成された複数(9個)の突部が等角度間隔で円環状に配置されるように構成されている。
ここで、第3実施形態では、図10および図11に示すように、蓄冷体300は、容器本体310の外部から蓄冷剤20(図11参照)が収容された容器本体310の内部に渡って延びるように容器本体310の第1容器部311に取り付けられたアルミニウム製の熱伝達部材330を備えている。
熱伝達部材330は、図10に示すように、受熱部331と冷却部332とが連続的に設けられた柱状形状(円柱形状)を有しており、受熱部331が容器本体310の外表面311cから露出するように第1容器部311に取り付けられた状態で、冷却部332が容器本体310(第1容器部311)の底壁部311aをZ2方向に貫通して容器本体310の内部の蓄冷剤20に直接接触するように配置されている。また、第1容器部311と熱伝達部材330とは、上記第1実施形態と同様にインサート成型法を用いることによって一体成形されている。
また、図9に示すように、熱伝達部材330は、容器本体310に複数(13個)取り付けられている。第3実施形態では、熱伝達部材330は、底壁部311aに対して千鳥配列状に取り付けられており、熱伝達部材330の各々は、容器本体310の外表面311cに沿って互いに略均等な間隔L3を隔てて配置されている。
また、図10に示すように、熱伝達部材330における各々の受熱部331は、外表面311cから外方向に突出高さH3を有して突出するように容器本体310(第1容器部311)に取り付けられている。
また、図10に示すように、第1容器部311と対向する第2容器部312には、底壁部312aから内方向(Z1方向)に突出する柱状形状を有する上述の保持部312dが一体的に形成されている。保持部312dは、容器本体310の内部において各々の熱伝達部材330における冷却部332の平坦な先端部332aを保持可能に構成されている。したがって、図11に示すように、熱伝達部材330は、冷却部332が第1容器部311の底壁部311aから第2容器部312の底壁部312aまでの全ての領域をZ方向に延びている。
また、図11に示すように、蓄冷剤20が容器本体310に収容(封入)された状態では、受熱部331は、第1容器部311の外表面311cから露出することによって凸状(円柱状)の表面331aが冷凍庫内の冷気に接触するように配置されている。また、冷却部332は、円柱状の表面332cが蓄冷剤20と直接接触するように配置されている。
このように、第3実施形態においても、単に内部に蓄冷剤20が封入された容器本体310によって蓄冷体300を構成するのではなく、容器本体310に外部から内部まで延びるように熱伝達部材330を設けることによって、容器本体310を冷却する際の熱(冷凍庫内の冷気)を蓄冷剤20に伝達することが可能に構成されている。すなわち、容器本体310の底壁部311aの外表面311cから露出する受熱部331が表面331aを介して冷凍庫内の冷気によって冷却され、次に、冷却(低温化)された受熱部331と連続する容器本体310の内部の冷却部332が熱伝導により冷却されるので、低温化された冷却部332の表面332cに直接接触する容器本体310の内部の蓄冷剤20が迅速に冷却される。
これにより、容器本体310の底壁部311aにより冷却される底壁部311a近傍の蓄冷剤20に加えて、容器本体310の底壁部311aから離れた蓄冷剤20の中心部も冷却部332を用いて迅速に冷却することが可能に構成されている。このように、冷凍庫内で蓄冷体300を冷却する際に、容器本体310を介した蓄冷剤20の冷却のみならず、容器本体310に取り付けられた熱伝達部材330を利用して蓄冷剤20の冷却が促進されるように構成されている。
なお、熱伝達部材330の個数や個々のサイズは、容器本体310のサイズや蓄冷剤20の封入量などによって最適な値が適宜決定され得る。たとえば、容器本体310のサイズに対して熱伝達部材330の個数が過剰であったり個々のサイズ(冷却部332の太さ)が大きい場合、蓄冷剤20の封入量が極端に減少されるので蓄冷体300の保冷時間が短くなる。反対に、個々の冷却部332が細すぎても受熱部331から冷却部332への熱伝導による熱の移動量(熱流束)が十分に確保されない。したがって、熱伝達部材330の個数や個々のサイズは、熱伝達部材330の熱伝導性能を確保しつつ、容器本体310のサイズとの兼ね合いで蓄冷剤20を過剰に排除することのない仕様として決定されるのが好ましい。
また、冷凍庫内で蓄冷体300(図11参照)を並べた場合、互いに隣接する蓄冷体300同士は、外表面311cから突出する合計13個の受熱部331によって一方の第1容器部311と他方の第2容器部312との間に、第1実施形態と同様の空間S(図5参照)が形成される。したがって、この空間Sを対流する庫内冷気が熱伝達部材330の受熱部331に効果的に接触するので冷気によって受熱部331が効率よく冷却(低温化)される。そして、冷却(低温化)された受熱部331と連続する冷却部332が冷却される。これにより、容器本体310の内部では、低温化された冷却部332に直接接触する蓄冷剤20がいち早く冷却されて凍結される。特に、蓄冷剤20の中心部を通過するように冷却部332が配置されているので、蓄冷体300の中心部が迅速に冷却される。なお、第3実施形態による蓄冷体300のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、第3実施形態では、上記のように、熱伝達部材330は、受熱部331と冷却部332とが連続的に設けられた柱状形状を有しており、受熱部331が容器本体310の外表面311cから露出するように取り付けられた状態で、冷却部332が容器本体310の底壁部311aを貫通して容器本体310の内部の蓄冷剤20に直接接触するように熱伝達部材330を配置するように構成する。これにより、容器本体310の外表面311cから露出する受熱部331を容器本体310の外表面311cに沿って流れる容器本体310を冷却する際の冷凍庫内の冷気によって迅速に冷却することができるとともに、受熱部331に対して連続的に設けられた柱状形状を有する冷却部332を介して容器本体310を冷却する際の熱を容器本体310の内部の蓄冷剤20に迅速に熱伝達することができる。
また、第3実施形態では、熱伝達部材330は、容器本体310に複数(13個)取り付けられており、熱伝達部材330の各々を、受熱部331が容器本体310の外表面311cに沿って互いに略均等な間隔L3を隔てて配置するように構成する。これにより、柱状形状を有する複数(13個)の冷却部332を容器本体310の内部において蓄冷剤20に対して略均等に配置することができるので、冷却中の蓄冷剤20が局所的な凍結むらを生じることなく蓄冷剤20全体を均等に冷却することができる。
また、第3実施形態では、容器本体310の底壁部311a(外表面311c)から外方向に突出高さH3を有して突出するように受熱部331を第1容器部311に取り付けるように構成する。これにより、受熱部331が底壁部311aの外表面311cから外方向に突出する分、柱状形状を有する受熱部331の冷気と接触する表面331aの表面積を増加させることができる。また、底壁部311aから外方向に突出する受熱部331を有する蓄冷体300を冷凍庫内で複数個横方向(外形厚み方向)に並べて冷却する際に、容器本体310から突出した受熱部331によって隣接する蓄冷体300同士が各々の外表面311c間に冷気が流通可能な空間Sを形成することができるので、各々の蓄冷体300を効率よく冷却することもできる。
また、第3実施形態では、容器本体310の内部において各々の熱伝達部材330における冷却部332の平坦な先端部332aを保持可能に構成された保持部312dを含むように容器本体310を構成する。これにより、容器本体310の保持部312dにより、柱状形状を有する熱伝達部材330の冷却部332の容器本体310の内部における先端部332aの配置位置がずれるのを防止することができる。なお、第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記第1〜第3実施形態では、熱伝達部材30(230、330)をアルミニウム製とした例について示したが、本発明はこれに限られない。容器本体10(210、310)が有する熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する金属であれば、アルミニウム以外の金属材料を用いて熱伝達部材を構成してもよい。また、容器本体10(210、310)が有する熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する材料であれば、金属以外の材料からなる部材を用いて熱伝達部材を構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、1枚のアルミニウム板に対する折り曲げ加工または切り起こし加工により受熱部31(231)と冷却部32(232)とを一体的に形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、平板形状を有する受熱部に対して溶接加工などを用いて冷却部を取り付けることにより熱伝達部材を構成してもよい。そして、このような熱伝達部材をインサート成型法により容器本体に一体的に取り付けるように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、冷却部32(232)が平板形状を有するように熱伝達部材30(230)構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、平板形状を有する受熱部に対してピン状(細い円柱状)を有する冷却部を溶接加工などを用いて取り付けることにより熱伝達部材を構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、受熱部31(231)および冷却部32(232)を各々の表面(表面31a、231a、32c、232c)が平坦面を有するように熱伝達部材30(230)構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、エンボス加工により受熱部および冷却部の表面が凹凸形状を有するように構成してもよい。表面が凹凸形状を有することにより表面積が増加される分、受熱部の下面においては樹脂製の容器本体との固着状態をより強固にすることができるとともに、受熱部の上面においては冷気との接触面積が増加されてより多くの熱を受熱させることができる。また、冷却部においても蓄冷剤との接触面積が増加されてより多くの熱を蓄冷剤に熱伝達することができる。また、金属平板にエンボス加工を施すことによって、薄肉状である熱伝達部材全体の強度を向上させることができる。
また、上記第1〜第3実施形態では、第1容器部11(211、311)と第2容器部12(212、312)とを互いにZ方向に対向させた状態で振動溶着することによって一体化させて容器本体10(210、310)を形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1容器部11の側壁部11bと第2容器部12の側壁部12bとを接着剤などを用いて接合することによって一体化させて容器本体10を形成してもよい。
また、上記第2実施形態では、1枚のアルミニウム板に対して4箇所に切欠部230aを設けて合計8個(4個×2列)の冷却部232を形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。1枚のアルミニウム板に対する冷却部232の形成個数は、上記8個以外であってもよい。容器本体210の平面的な大きさに応じて冷却部232の形成個数は適宜変更される。なお、冷却部232の形成個数が容器本体210の大きさに応じて変更される場合であっても、1枚のアルミニウム板(熱伝達部材230)における受熱部231の総面積(表面231aの面積)と冷却部232の総面積(表面232cの面積)とが略等しいか、それ以上となるように受熱部231および冷却部232の形成領域を配分するのが好ましい。
また、上記第1実施形態では、1つの第1容器部11に対して2つの熱伝達部材30を取り付けるとともに、各々の熱伝達部材30を、冷却部32が底壁部11aの長手方向(Y方向)の中央部近傍領域から端部近傍領域(Y1側およびY2側)に向かって互いに遠ざかるように延びるように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、各々の熱伝達部材30を、冷却部32が底壁部11aの短手方向(X方向)の中央部近傍領域から端部近傍領域(X1側およびX2側)に向かって互いに遠ざかるように延びるように構成してもよい。
また、上記第3実施形態では、円柱形状を有する熱伝達部材330を容器本体310に取り付けた例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、円柱形状以外の多角柱形状を有する熱伝達部材を容器本体310に取り付けるように構成してもよい。
また、上記第2実施形態では、受熱部231に対して略垂直な方向に折り曲げられた状態で底壁部211aをZ2方向(底壁部211aの肉厚方向)に貫通した後、直線的に延びて凹形状を有する内部空間に配置されるように冷却部232を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。冷却部232が底壁部211aを貫通して容器本体210の外形厚み方向(Z方向)に沿った略中央位置まで直線的に延びた後、さらに略直角に折り曲げられることにより底壁部211aに対してZ2方向に間隔H1を有した状態で底壁部211aと略平行に延びるように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、第1容器部11(211)に底壁部11a(211a)から外方向(Z1方向)に突出する外側支持部13を一体的に形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、熱伝達部材30(受熱部31)を構成するアルミニウム板の端部をZ1方向に略直角に折り曲げて本発明の「突出部」を形成してもよい。この変形例のように構成すれば、本発明の「突出部」が受熱部31を兼ねることができる。
また、上記第3実施形態では、円柱状の外周面を有するように冷却部332を形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、円柱状の外周面の一部が突出するような拡大伝熱面(フィン)を設けて冷却部を構成してもよい。
また、上記第3実施形態では、平面視において、熱伝達部材330を第1容器部311に対して千鳥配列状に配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。複数個の熱伝達部材330を第1容器部311に対してマトリクス状(碁盤の目状)に配置してもよい。
また、上記第3実施形態では、受熱部331と冷却部332とが連続的に設けられた柱状形状(円柱形状)を有する熱伝達部材330を容器本体310に取り付けた例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、各々の熱伝達部材において、底壁部から内部に延びる冷却部の部分を中空筒状に形成してもよい。これにより、中空筒状となった冷却部の内周面にも蓄冷剤20が入り込んで接触させることができるので、蓄冷剤20を冷却するための冷却部の表面積(有効伝熱面積)を増加させることができる。また、肉抜きにより各々の冷却部の体積が減少される分、より多くの蓄冷剤20を容器本体310内に封入することができる。これにより、凍結された蓄冷体の保冷時間を引き延ばすことができる。
また、上記第1〜第3実施形態では、ポリエチレン樹脂を用いて容器本体10(210、310)を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。ポリエチレン樹脂以外のたとえばポリプロピレンなどのポリオレフィンあるいはポリアミドまたはポリエステルなどを用いて容器本体10(210、310)を構成してもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、アルミニウム金属の表面に陽極酸化被膜を形成して熱伝達部材30(230、330)に対する表面処理を施した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、アルミニウム以外の金属材料を用いて熱伝達部材を構成する場合には、金属材料に応じた表面処理を施すのが好ましい。また、耐食性を有する金属材料を用いる場合には、表面処理を行わなくてもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、中空構造を有して平板形状に形成された容器本体10(210、310)を備えた蓄冷体100(200、300)に対して本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、外形が立方体または直方体、さらには角柱(多角柱)や円柱形状に形成された容器本体に対して、本発明の「熱伝達部材」を取り付けて蓄冷体を構成してもよい。この場合、受熱部を容器本体の平面または曲面からなる外表面に設けるとともに、受熱部に接続される冷却部を、容器本体の中心部(芯部)に向かって延びるように設けるのが好ましい。
10、210、310 容器本体
11、211、311 第1容器部
11a、211a、311a 底壁部(壁部)
11b、211b、311b 側壁部
11c、211c、311c 外表面
12、212、312 第2容器部
13、213 外側支持部(突出部)
14、15 内側支柱部(支柱部)
14a、15a 先端部
20 蓄冷剤
30、230、330 熱伝達部材
31、231、331 受熱部
31a、231a、331a 表面(熱伝達部材の表面)
32、232、332 冷却部
32a 接続部分
32b 平坦部
32c、232c、332c 表面(熱伝達部材の表面)
100、200、300 蓄冷体
312d 保持部
332a 先端部
11、211、311 第1容器部
11a、211a、311a 底壁部(壁部)
11b、211b、311b 側壁部
11c、211c、311c 外表面
12、212、312 第2容器部
13、213 外側支持部(突出部)
14、15 内側支柱部(支柱部)
14a、15a 先端部
20 蓄冷剤
30、230、330 熱伝達部材
31、231、331 受熱部
31a、231a、331a 表面(熱伝達部材の表面)
32、232、332 冷却部
32a 接続部分
32b 平坦部
32c、232c、332c 表面(熱伝達部材の表面)
100、200、300 蓄冷体
312d 保持部
332a 先端部
Claims (13)
- 内部に蓄冷剤が収容された容器本体と、
前記容器本体が有する熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有し、前記容器本体外部から前記容器本体内部に渡って延びるように設けられ、前記容器本体を冷却する際の熱を前記蓄冷剤に伝達する熱伝達部材とを備える、蓄冷体。 - 前記容器本体は、中空構造を有しており、
前記熱伝達部材は、前記容器本体の壁部の外表面から露出するように配置され、外部冷気と接触する受熱部と、前記受熱部と連続するように設けられ、前記容器本体の前記壁部を貫通して前記容器本体内部の前記蓄冷剤と直接接触する冷却部とを含む、請求項1に記載の蓄冷体。 - 前記容器本体は樹脂製であるとともに、前記熱伝達部材は金属製であり、
前記熱伝達部材は、前記受熱部が前記容器本体の前記外表面側に取り付けられた状態で、前記冷却部が前記容器本体の前記壁部を貫通して前記容器本体内部の前記蓄冷剤に直接接触するように配置されている、請求項2に記載の蓄冷体。 - 前記熱伝達部材は、前記受熱部と前記冷却部とが一体的に形成された平板形状を有し、
前記熱伝達部材は、前記受熱部が前記容器本体の前記外表面に沿って配置された状態で、前記冷却部の表面が前記容器本体内部の前記蓄冷剤に直接接触するように配置されている、請求項3に記載の蓄冷体。 - 前記熱伝達部材は、前記容器本体の壁部を貫通した前記冷却部が、前記容器本体の外形厚み方向における略中央位置において前記壁部の内面と略平行に延びるように配置されている、請求項4に記載の蓄冷体。
- 前記容器本体は、前記受熱部が配置された前記壁部の一部が外方向に突出する突出部と、前記壁部の一部が前記容器本体内部に向かって延びる支柱部とを含み、
前記熱伝達部材は、前記受熱部と前記冷却部とによって前記容器本体の外形厚み方向に沿った断面が略U字状に形成されており、
前記受熱部は、前記突出部の根元部において前記外表面に取り付けられるとともに、前記冷却部は、前記支柱部により前記容器本体内部に支持されるように構成されている、請求項4または5に記載の蓄冷体。 - 前記熱伝達部材は、前記冷却部が櫛歯状に形成されるとともに、櫛歯状に形成された前記冷却部が前記容器本体の壁部を貫通して前記容器本体内部に向かって延びるように構成されている、請求項4に記載の蓄冷体。
- 櫛歯状に形成された前記冷却部は、各々が前記容器本体の前記壁部に沿って互いに略等間隔に配置された状態で前記容器本体内部に向かって延びている、請求項7に記載の蓄冷体。
- 前記熱伝達部材は、前記受熱部と前記冷却部とが連続的に設けられた柱状形状を有しており、
前記熱伝達部材は、前記受熱部が前記容器本体の前記外表面から露出するように取り付けられた状態で、前記冷却部が前記容器本体の前記壁部を貫通して前記容器本体内部の前記蓄冷剤に直接接触するように配置されている、請求項3に記載の蓄冷体。 - 前記熱伝達部材は、前記容器本体に複数取り付けられており、
前記熱伝達部材は、各々が前記容器本体の前記外表面に沿って互いに略均等な間隔を隔てて配置されている、請求項9に記載の蓄冷体。 - 前記受熱部は、前記容器本体の前記壁部から外方向に所定の突出高さを有して突出するように前記容器本体に取り付けられている、請求項9または10に記載の蓄冷体。
- 前記容器本体は、前記容器本体内部において各々の前記熱伝達部材における前記冷却部の先端部を保持可能に構成された保持部を含む、請求項9〜11のいずれか1項に記載の蓄冷体。
- 前記容器本体は、樹脂製であるとともに、前記熱伝達部材は、アルミニウム製であり、
前記熱伝達部材の表面は、耐食性を有する表面処理が施されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の蓄冷体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013168840A JP2015036605A (ja) | 2013-08-15 | 2013-08-15 | 蓄冷体 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013168840A JP2015036605A (ja) | 2013-08-15 | 2013-08-15 | 蓄冷体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2015036605A true JP2015036605A (ja) | 2015-02-23 |
Family
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Family Applications (1)
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JP2013168840A Pending JP2015036605A (ja) | 2013-08-15 | 2013-08-15 | 蓄冷体 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2015036605A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018212335A1 (ja) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | ブランテック株式会社 | 状態変化制御装置及び状態変化制御方法 |
-
2013
- 2013-08-15 JP JP2013168840A patent/JP2015036605A/ja active Pending
Cited By (2)
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WO2018212335A1 (ja) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | ブランテック株式会社 | 状態変化制御装置及び状態変化制御方法 |
US11353254B2 (en) | 2017-05-18 | 2022-06-07 | Blanctec Co., Ltd. | State change control device and state change control method |
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