JP2017052553A - 保冷保温用箱体およびその組み立て方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような問題は、組み立て式構造を有する保冷保温用箱体のみならず、解体を不要とする常設用の保冷保温用箱体においても生じる課題である。
本発明の保冷保温用箱体は、天面板、底面板、および複数の側面板により収容空間を形成する筐体を有する保冷保温用箱体であって、少なくとも上記側面板が、上記収容空間側の表面上の、少なくとも他の上記側面板と接する辺の内側に沿って弾性体が配置された断熱パネルであり、隣接する上記側面板の上記弾性体同士が接触していることを特徴とするものである。
図1および図2で示すように、本発明の保冷保温用箱体10は、天面板1、底面板2、および複数の側面板3A〜3Dにより収容空間Sを形成する筐体を有する。少なくとも側面板3A〜3Dは、収容空間S側の表面上の、少なくとも他の側面板と接する辺の内側に沿って弾性体11A〜11Dが配置された断熱パネルであり、隣接する側面板(例えば、側面板3Aおよび3B)の弾性体(例えば、弾性体11Aおよび11B)同士が接触している。
一般に、保冷保温用箱体、中でも組み立て式構造の保冷保温用箱体においては、通常、組み立て時や解体時の作業性や側面板同士の干渉性を考慮した設計がされるため、筐体を組み立てた際に、図3(a)に示すように、隣接する側面板3Aおよび3B間、すなわち側面板3Aおよび3Bにより形成される収容空間Sの角辺部Rにおいて隙間Qが生じる。そしてこの隙間Qから収容空間S内の空気Xが漏れてしまい、収容空間S内の気密性が保たれず定温に保持することができない。
これに対し、本発明によれば、図3(b)に示すように、隣接する側面板3Aおよび3Bは、収容空間S側の表面上の、少なくとも他の側面板と接する辺LAおよびLBの内側に沿って弾性体11Aおよび11Bが配置されており、側面板3Aおよび3Bにより形成される収容空間Sの角辺部Rにおいて、弾性体11Aおよび11B同士が接触している。このとき、弾性体11Aおよび11Bの接触部分では、通常、少なくとも一方の弾性体11Bが、他方の弾性体11Aから接触応力Pを受けて変形し、弾性体11Aおよび11B同士が密着する。そして、弾性体11Aおよび11B同士の接触により、側面板3Aおよび3B間に生じる隙間Qが塞がれ、隙間Qからの収容空間S内の空気Xの漏れを遮ることができる。
よって、本発明は、気密性の高い保冷保温用箱体とすることができ、収容空間内を所望の温度で良好に定温維持することが可能となる。
本発明における筐体は、天面板、底面板、および複数の側面板により収容空間を形成するものである。
本発明における側面板は、上記収容空間側の表面上の、少なくとも他の上記側面板と接する辺の内側に沿って弾性体が配置された断熱パネルである。
弾性体は、外部から力が加わることで変形可能であればよく、その圧縮弾性率については、適宜設定することができる。中でも、上記弾性体は、変形により隣接する側面板間の隙間を充填可能となる圧縮弾性率を示すことが好ましい。上記隙間が弾性体で充填されることで、収容空間の気密性がより高まるからである。
樹脂としては、例えば、シリコン樹脂やオレフィン樹脂等の熱硬化性樹脂の硬化物、フッ素樹脂やポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
ゴムとしては、例えば、シリコンゴム、ネオプレンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴム等が挙げられる。
また、発泡体としては、例えば、ポリウレタン発泡体、ポリエステル発泡体、メラミン樹脂発泡体、フェノール樹脂発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、天然ゴム発泡体、合成ゴム発泡体、エラストマー発泡体等が挙げられる。
これらの材料は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、弾性体は単層であってもよく、同一または異なる種類の弾性体を積層させたものであってもよい。
断熱材である弾性体としては、後述する断熱パネルと同程度の熱伝導率を示す弾性体が挙げられる。例えば、上述した発泡体は、断熱材である弾性体である。
また、内部に断熱材を含む弾性体としては、例えば、後述する断熱材の表面が上述の弾性体の材料で覆われた構造を有する複合体が挙げられる。中でも上記複合体の上記断熱材の表面を覆う上記弾性体が発泡体であることが好ましい。発泡体による断熱性能および内部に含まれる断熱材による断熱性能により、弾性体全体でより高い断熱性能を発揮することができるからである。
側面板の収容空間側の表面の辺が他の側面板と接するとは、上記辺が他の側面板の表面や外周辺と直接接する他、上記辺が隙間または弾性体を介して接する場合も含む。
また、弾性体が、収容空間側の表面の他の側面板と接する辺の内側に沿って配置されるとは、通常、弾性体が、上記辺の内側(すなわち、収容空間側)に沿って、上記辺の長さと等しい長さで配置されることをいう。
例えば、図4(a)で示すように、収容空間Sの角辺部Rが、隣接する2枚の側面板3Aおよび3Bの、一方の側面板3Aの収容空間S側の表面と他方の側面板3Bの側面との接触により形成される場合、側面板の収容空間側の表面上の、少なくとも他の側面板と接する辺とは、側面板3Aおよび3Bの収容空間S側の表面上に有する周縁部Dの面内側周縁辺LA、LBをいう。また、図4(b)で示すように、収容空間Sの角辺部Rが、隣接する2枚の側面板3Cおよび3Dの、一方の側面板3Cの収容空間S側表面の外周辺と、他方の側面板3Dの収容空間S側表面の外周辺との接触により形成される場合、側面板の収容空間側の表面上の、少なくとも他の側面板と接する辺とは、側面板の収容空間側表面の外周辺LC、LDをいう。
中でも、上記弾性体は、側面板の収容空間側の表面上の、周縁部の面内側周縁辺の内側に沿って配置されることは好ましい。側面板の周縁部にも弾性体が配置される場合、隣接する側面板間に生じる隙間が大きくなる場合があるからである。
上記周縁部の幅は、上記周縁部にて、隣接する側面板の側面が接触可能な幅であればよいが、側面板の厚さおよび弾性体の厚さより小さいことが好ましい。上記周縁部の幅が側面板の厚さや弾性体の厚さよりも大きいと、隣接する側面板の弾性体同士が接触できず、隣接する側面板間に生じる隙間からの空気漏れを遮ることができない場合があるからである。
中でも、上記弾性体は、側面板の収容空間側の表面上の、他の側面板、上記底面板、および上記天面板とそれぞれ接する各辺の内側に沿って上記弾性体が配置されていることが特に好ましい。具体的には、図5(b)で例示するように、側面板3の収容空間側の表面の、他の側面板、底面板および天面板とそれぞれ接する各辺L1〜L4の内側に沿って枠状に配置されていてもよい。また、図5(c)で例示するように、弾性体11が、側面板3の収容空間側の表面の、他の側面板、底面板および天面板とそれぞれ接する各辺L1〜L4に囲まれた領域内の全面に配置されていてもよい。
弾性体が断熱材である場合、上記弾性体は、上記側面板の収容空間側の表面の、他の側面板、底面板および天面板と接する各辺に囲まれた領域の全面に配置されることが好ましい。弾性体が示す断熱性能により側面板の断熱性能を向上させることができるからである。
断熱パネルは、筐体の側面板として十分な強度や剛性を有することができ、所望の断熱性を示すものであればよく、断熱材単体から構成されていてもよく、一対の保護材および上記一対の保護材の間に配置された断熱材で構成されていてもよい。中でも、断熱パネルが高い剛性を示すことができることから、上記断熱パネルが、一対の保護材および上記一対の保護材の間に配置された断熱材で構成されていることが好ましい。
以下、断熱パネルを構成する断熱材および保護材について説明する。
断熱パネルに用いられる断熱材は、所望の断熱性を発揮するものであればよく、例えば、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバー、インシュレーションボード等の繊維系断熱材、羊毛、炭化コルク等の天然素材系断熱材、押出法発泡ポリスチレン、ビーズ法ポリスチレン、硬質ウレタンフォーム、高発泡ポリエチレン、フェノールフォーム等の発泡プラスチック系断熱材、真空断熱材等を挙げることができる。
また、真空断熱材は、外傷等で亀裂やしわ、貫通が生じやすく、単独で用いると損傷しやすく、いったん真空断熱材の外装材が破壊されると内部真空度の低下により所望の断熱性が維持できなくなる。しかし、一対の保護材で真空断熱材が挟持されているため、上記真空断熱材の破損を防ぐことができ、長期にわたり高断熱性能を発揮することができるからである。
真空断熱材は、図6で示すように、芯材31および芯材31を被覆する外装材32を有する。真空断熱材は、上記芯材が上記外装材により封入され、上記外装材の内部が減圧密封されており、内部が高真空度を示す。
以下、真空断熱材の各構成について説明する。
芯材としては、従来用に真空断熱材の芯材に用いられる材質が挙げられ、例えば、シリカ等の粉体、ウレタンポリマー等の発泡体、グラスウール等の繊維体等の多孔質体が挙げられる。上記多孔質体は空隙率が50%以上、中でも90%以上であることが好ましい。熱伝導率の低い芯材とすることができるからである。
外装材としては、熱溶着層およびガスバリア層を少なくとも有する積層体が用いられる。真空断熱材においては、上記外装材を構成する上記2層が、芯材側から上述の順で積層されている。外装材は、通常、可とう性があるフィルムまたはシートである。
上記ガスバリア層は、外部からの水、酸素、窒素等のガスの浸入を遮断する機能を有する。
上記ガスバリア層としては、金属箔、樹脂フィルムの片面に蒸着層が形成された蒸着フィルム等が挙げられる。
金属箔の金属材料としては、例えばアルミニウム、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、チタニウム等が挙げられる。
また、蒸着フィルムにおける、樹脂フィルムに用いられる樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂(PVA)、ポリアミド樹脂(PA)、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)等が挙げられる。蒸着層を構成する材料としては、金属、金属酸化物、金属窒化物、酸化珪素等の無機化合物等が挙げられる。
なお、酸素透過度は、JIS K7126Bに基づき、温度23℃、湿度90%RHの条件下において酸素透過度測定装置(米国モコン(MOCON)社製、オクストラン(OXTRAN))を用いて測定した値である。 また、水蒸気透過度は、温度40℃、湿度90%RHの条件で、水蒸気透過度測定装置(米国モコン(MOCON)社製、パ−マトラン(PERMATRAN))を用いて測定した値である。
上記熱溶着層は、外装材で芯材を封入する際に、上記外装材の周縁を熱溶着させて封止する機能を有する。上記熱溶着層の材料としては、例えばポリエチレンや未延伸ポリプロピレン(CPP)等のポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
上記外装材は、保護層を有することが好ましい。上記保護層を有することで、熱溶着層およびガスバリア層を保護し、併せて真空断熱材の内部を保護することができるからである。保護層は、ガスバリア層に対し熱溶着層側とは反対側に配置することで、真空断熱材の最外層とすることができる。
上記外装材は、保護層やガスバリア層を複数有していてもよい。例えば、熱溶着層と保護層との間にガスバリア層を2層以上設けてもよく、ガスバリア層の上に保護層を2層以上設けてもよい。また、熱溶着層とガスバリア層との間に別の保護層が設けられてもよい。
上記真空断熱材は、外装材および上記真空断熱材を挟持する保護材が透明である場合に、内部に検知剤を含んでいてもよい。検知剤の変化から内部の真空状態を確認できるからである。検知剤については、例えば特開2015−117801号公報に開示される酸素検知剤や水分検知剤等の気体検知剤、温度検知剤等を用いることができる。上記検知剤は真空断熱材の内部に分散されていてもよく、所望の位置に固定配置されていてもよい。
保護材は、断熱材を外部衝撃から保護することができ、断熱パネルに所望の剛性を付与することが可能なものであれば特に制限されず、例えば、合板、鋼板、発泡材、樹脂板、エンボス樹脂シート、板紙等が挙げられる。本発明の保冷保温用箱体を物流過程で用いる場合、物流上、重量や体積が低減されることで輸送コストを軽減できる観点から、上記保護材としては、樹脂板が好ましい。樹脂板は、樹脂から形成されたものであれば特に限定されない。
上記保護材として具体的には、養生材、プラスチックダンボール、あるいはその複合材等が挙げられる。
上記断熱パネルにおいて、断熱材と一対の保護材とは、接着剤層、粘着剤層、両面テープ等を介して接着されていてもよく、図6に示すように、断熱材(図6では、真空断熱材22)と一対の保護材21との間に充填された充填材23を介して接着されていてもよい。上記充填材は、接着性を示すものが好ましく、例えば、発泡ウレタン、硬質ウレタンフォーム等の従来公知の充填材を用いることができる。
断熱パネルの大きさは、所望の断熱性を有することができれば特に限定されず、保冷保温用箱体の用途やサイズ、収容空間の内容積等に応じて適宜設定することができる。
断熱パネルの平面(平板)形状は、例えば、正方形や長方形等、筐体の形状に応じて適宜選択することができる。
底面板は、複数の側面板を起立して配置することが可能なものであれば特に限定されない。上記底面板としては、例えば、金属板、木材板、樹脂板、断熱パネル等が挙げられる。中でも、上記底面板が上述の「1.側面板 (2)断熱パネル」の項で説明した断熱パネルであることが好ましい。側面板のみに断熱パネルを用いた場合よりも、保冷保温用箱体の定温保持機能を高めることができるからである。
上記底面板の上記収容空間側の表面上の、上記側面板と接する辺の位置については、上述の「1.側面板 (1)弾性体」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。中でも、上記弾性体は、底面板の収容空間側の表面上の、周縁部の面内側周縁辺の内側に沿って配置されることは好ましい。
上記底面板における上記弾性体の配置位置は、複数の側面板のそれぞれの弾性体と接触可能な位置であればよく、適宜設定することができ、例えば、上述の「1.側面板 (1)弾性体」の項で説明した図5(b)〜(c)に示す配置位置と同様とすることができる。
また、本発明の保冷保温用箱体を物流過程で用いる場合、上記底面板は、側面にフォークリフト等の荷役用フォークを差し込むための開口部を有していてもよい。上記保冷保温用箱体の移動を容易に行うことができるからである。
天面板は、複数の側面板を介して底面板と対向して配置することが可能なものであれば特に限定されない。上記天面板としては、例えば、金属板、木材板、樹脂板、断熱パネル等が挙げられる。中でも、上記天面板が、上述の「1.側面板 (2)断熱パネル」の項で説明した断熱パネルであることが好ましい。その理由については、上述の「2.底面板」の項で述べた理由と同様である。
上記天面板の上記収容空間側の表面上の、上記側面板と接する辺の位置については、上述の「1.側面板 (1)弾性体」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。中でも、上記弾性体は、天面板の収容空間側の表面上の、周縁部の面内側周縁辺の内側に沿って配置されることは好ましい。
上記天面板における上記弾性体の配置位置は、複数の側面板のそれぞれの弾性体と接触可能な位置であればよく、適宜設定することができ、例えば、上述の「1.側面板 (1)弾性体」の項で説明した図5(b)〜(c)に示す配置位置と同様とすることができる。
筐体は、本発明の保冷保温用箱体に要求される所望の内容積の収容空間を形成することが可能な形状であればよい。筐体により形成される収容空間の形状としては、例えば、立方体、直方体等の四角柱、三角柱、その他角柱等の立体形状が挙げられる。中でも、直方体が好ましい。保冷保温用箱体として汎用性の高い形状であるからである。
また、側面板の平面(板面)形状としては、例えば、正方形、長方形等の四角形が挙げられる。複数の側面板は、上述の収容空間の形状に応じて全てが同一形状であってもよく、異なる形状であってもよい。上記筐体における側面板の数は、収容空間の形状に応じて適宜設定されるが、少なくとも3枚以上である。
底面板および天面板と複数の側面板との間に生じる隙間から収容空間内の空気が漏れるのを、上記弾性体で遮ることができ、保冷保温用箱体の気密性をより高めることができるからである。
複数の側面板、天面板、および底面板が全て断熱パネルであるため、収容空間にて高断熱性能を示すことができる。また、複数の側面板、天面板、および底面板がそれぞれ弾性体を有しており、収容空間の各角辺部にて弾性体同士が接触するため、各角辺部に生じる隙間を上記弾性体により塞ぐことができ、上記収容空間の気密性を高めることができる。これにより高気密性および収容空間内での定温維持性に優れた保冷保温用箱体とすることができるからである。
本発明の保冷保温用箱体は、隣接する上記側面板の上記弾性体同士が接触している。ここで、「隣接する上記側面板の上記弾性体同士が接触している」とは、少なくとも一方の弾性体が、他方の弾性体から応力を受けて変形して接触していることをいう。具体的には、図7で例示するように、弾性体11Bの、弾性体11Aとの接触部分における厚さT’が、非接触部分における厚さTよりも小さくなっていることをいう。
固定部としては、筐体を組み立てる際に一般的に用いられる汎用部材を用いることができ、例えば、隣接する側面板の接触部分である筐体の角辺部の一部、若しくは全体に配置されるコーナー金具等の金具、筐体の外周を括るベルト、筐体の外側に嵌め込む外枠や外箱等が挙げられる。
天面板や底面板が弾性体を有する場合は、天面板や底面板と側面板とをかしめるために、同様の固定部を有することが好ましい。
すなわち、第2例の組み立て式構造によれば、複数の側面板を折り畳む際に、各側面板に配置された弾性体が干渉し合うことで、側面板同士が直接干渉することによる損傷を防ぐことができる。また、複数の側面板が連結されていることから、組み立て時に隣接する側面板が自然にかしめられ、弾性体同士を密着させることができ、隣接する側面板間に生じる隙間を弾性体で塞ぐことができる。
本発明の保冷保温用箱体は、常設用途、組み立ておよび解体を伴う仮設用途の何れの用途においても用いることができる。具体的な用途としては、建築物、自動車、電車、船舶、飛行機、電化製品、物流関連の保温保冷手段、あるいはコンテナ、保温保冷庫、保温保冷機能を備えた搬送用パレット等が挙げられる。また、仮設住宅等の建築用途として用いることも可能である。
本発明の保冷保温用箱体の組み立て方法は、天面板、底面板、および複数の側面板により収容空間を形成する筐体を有する保冷保温用箱体の組み立て方法であって、上記側面板として、一方の平面上の少なくとも他の上記側面板と接する辺の内側に沿って、弾性体が配置された断熱パネルを用い、複数の上記側面板の上記弾性体の配置面を向かい合わせて、上記底面板の平面上に起立して配置する側面板配置工程を少なくとも有し、上記側面板配置工程では、隣接する上記側面板をかしめて上記弾性体同士を圧接させることを特徴とする方法である。
次に、図示しないが、底面板と対向するように、複数の上記側面板を介して上記天面板を配置して(図8のステップS2、天面板配置工程)、保冷保温用箱体の組み立てが完了する。
本工程は、上記側面板として、一方の平面上の少なくとも他の上記側面板と接する辺の内側に沿って、弾性体が配置された断熱パネルを用い、複数の上記側面板の上記弾性体の配置面を向かい合わせて、上記底面板の平面上に起立して配置する工程である。また、本工程では、隣接する上記側面板をかしめて上記弾性体同士を圧接させることを特徴とする。
また、上記底面板の一方の平面上に弾性体が配置されている場合は、上記底面板の上記弾性体が配置された平面上に複数の上記側面板を起立して、上記底面板と複数の上記側面板とをかしめて上記底面板の弾性体と複数の上記側面板の弾性体とを圧接させることが好ましい。底面板と複数の側面板との間に生じる隙間を上記弾性体により塞ぐことができるからである。
上記底面板と複数の側面板とをかしめる方法としては、例えば、上述の「I.保冷保温用箱体 B.その他」の項で説明した固定部を用いる方法等が挙げられる。
本発明の組み立て方法は、通常、上述の側面板配置工程の後に、上記底面板と対向するように、複数の上記側面板を介して上記天面板を配置する天面板配置工程を有する。
天面板配置工程において用いられる天面板については、上述の「I.保冷保温用箱体」の項で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
上記天面板と上記側面板とをかしめる方法や、上記弾性体同士を圧接させる際の応力等は、「A.側面板配置工程」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
2 … 底面板
3、3A、3B、3C、3D … 側面板
10 … 保冷保温用箱体
11、11A、11B、11C、11D … 弾性体
S … 収容空間
Claims (5)
- 天面板、底面板、および複数の側面板により収容空間を形成する筐体を有する保冷保温用箱体であって、
少なくとも前記側面板が、前記収容空間側の表面上の、少なくとも他の前記側面板と接する辺の内側に沿って弾性体が配置された断熱パネルであり、
隣接する前記側面板の前記弾性体同士が接触していること特徴とする保冷保温用箱体。 - 複数の前記側面板の前記収容空間側の表面上には、前記底面板と接する辺の内側に沿って前記弾性体が配置されており、
前記底面板の前記収容空間側の表面上には、複数の前記側面板と接する辺の内側に沿って前記弾性体が配置されており、
前記底面板の前記弾性体と複数の前記側面板の前記弾性体とが接触していることを特徴とする請求項1に記載の保冷保温用箱体。 - 複数の前記側面板の前記収容空間側の表面上には、前記天面板と接する辺の内側に沿って前記弾性体が配置されており、
前記天面板の前記収容空間側の表面上には、複数の前記側面板と接する辺の内側に沿って前記弾性体が配置されており、
前記天面板の前記弾性体と複数の前記側面板の前記弾性体とが接触していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の保冷保温用箱体。 - 前記断熱パネルが、一対の保護材および前記一対の保護材の間に配置された真空断熱材で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の保冷保温用箱体。
- 天面板、底面板、および複数の側面板により収容空間を形成する筐体を有する保冷保温用箱体の組み立て方法であって、
前記側面板として、一方の平面上の少なくとも他の前記側面板と接する辺の内側に沿って弾性体が配置された断熱パネルを用い、複数の前記側面板の前記弾性体の配置面を向かい合わせて、前記底面板の平面上に起立して配置する側面板配置工程を少なくとも有し、
前記側面板配置工程では、隣接する前記側面板をかしめて前記弾性体同士を圧接させることを特徴とする保冷保温用箱体の組み立て方法。
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WO2019009247A1 (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | 大日本印刷株式会社 | 断熱容器 |
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