JP2020176790A - 保冷ボックスおよび食品配送用バイク - Google Patents

Abstract

【課題】外気や日光によって外面の温度が不均一になっても内部の温度を比較的均一に維持することができる保冷ボックスを提供する。【解決手段】天板１７、周壁１８および底板１９を備え、前記周壁１８に開閉自在の扉２１を備えた箱体１１と、前記箱体１１の底部に配置された圧縮機３５および外気と熱交換する凝縮器３６と、前記圧縮機３５および凝縮器３６と冷媒を通す配管で接続され、箱体１１の天板１７内に配置された蒸発器３２と、前記箱体１１の底部と上部とを仕切り、収容物を載置する仕切り板１６とを備え、前記周壁１８が断熱材を有し、前記天板１７の下面が熱伝導性が高いパネル１７ａからなる保冷ボックス１０。【選択図】図１

Description

本発明は保冷ボックスおよびその保冷ボックスを用いた食品配送用バイクに関する。ここにいうバイクには、二輪または三輪のモーターバイク、自転車、電動アシスト自転車など、デリバリー（出前）に用いられる小型の乗り物が含まれる。

特許文献１には、容器本体の内部を区画壁で前後に仕切ると共に、区画壁の前側の空間の上部に冷却側機器を設け、下方に温熱側機器を設け、区画壁の後側の空間を物品の収容部とした冷却機器付き断熱容器が開示されている。さらに断熱容器を搭載し、配送中の物品を冷却または加温できる配送車も開示している。

特許文献２には、上端が開口した断熱箱体の下部に圧縮機、凝縮器、バッテリを収容した機械室７を設け、貯蔵室の側面に蒸発器を取り付けた冷却配送台車が開示されている。蒸発器の下方には、蒸発器からのドレン水を受けるドレンパンを設け、ドレンパンに、ドレン水を保持しながら冷媒用のチューブを通す穴を設ける工夫をしている。

特許文献３には、天井部にドライアイス収容室を設け、天井面から側壁にかけて冷却板を配置した保冷庫が開示されている。天井側の冷却板の内面には、ドライアイス直下の物品の過冷却を防止する断熱材を付設している。この保冷庫は、内部に物品が満載されている状態でも、冷却板を伝わる冷熱または冷却板と内壁との隙間を通る冷気により、庫内を略均一に冷却することができる。特許文献３の図４〜６には、天井の冷却板にフィンとそれらのフィンを囲む遮蔽室を設けることも開示されている。そして遮蔽室を構成する断熱底板と断熱側壁の隙間を変えることにより、流下する冷気の量を調節できるとしている。

特許文献４には、天井パネルの上面に配置した冷凍機によって蓄熱室内の水を凍らせ、得られた氷で配送中の食品を冷却する蓄熱式冷蔵庫および蓄熱式冷蔵車が開示されている。蓄熱室の下方に配置したドレンパンでドレン水を受けることも開示されている。

特開２０１２−１７２９０６号公報 特開２０１１−４７５５９号公報 特開平１１−４４４７３号公報 特開平１１−１４８７５８号公報

特許文献１の断熱容器は、容器内を前後に仕切る区画壁を設けているので、物品を収容する収容部が狭い。とくに収容部の前後寸法が短いので、大きめの寿司桶は入れにくい。収容部を広くすると、外寸法も大きくなる。また、冷気は区画壁に形成した冷気通路を通って収容部に入るので、収容部は均一に冷却されにくい。特許文献２の冷却配送台車は、圧縮機や凝縮器を断熱箱体と台車の間に配置し、蒸発器のみ貯蔵室の内側面に設けているので、貯蔵室の容積は広くすることができる。しかし貯蔵室内は均一に冷えにくい。

特許文献３の保冷庫は、冷却板が貯蔵室の内面を覆っているので、貯蔵室内を略均一に冷却することができる。そして冷熱源としてドライアイスを用いるため、冷却用の電源が不要で、構造が簡易である。そのため冷却部を天井に設けることも容易である。しかし冷気の温度が低いので、食品に直接当てないよう、発泡樹脂シートなどからなる断熱材や遮蔽室を設ける必要がある。そして貯蔵室の内面に凹凸ができるので、清掃が煩雑である。

特許文献４の蓄熱式冷蔵庫も配送車に電源を設ける必要がない。しかし水や氷を扱うので、取り扱いが煩雑である。

本発明は、外気や日光によって外面の温度が不均一になっても、内部の温度を比較的均一に維持することができ、取り扱いが容易な保冷ボックスを提供することを技術課題としている。さらに本発明は、長時間の食品の保冷が可能で、配送範囲が広い食品配送用バイクを提供することを技術課題としている。

本発明の保冷ボックス１０は、天板１７、周壁１８および底板１９を備え、前記周壁１８に開閉自在の扉２１を設けた箱体１１と、前記箱体１１の底部に配置された圧縮機３５および外気と熱交換する凝縮器３６と、前記圧縮機３５および凝縮器３６と冷媒を通す配管３４ａ、３４ｂによって接続され、箱体１１の天板１７内に配置された蒸発器３２と、前記箱体１１の底部と上部とを仕切り、収容物を載置する仕切り板１６とを備え、前記周壁１８が断熱材２６を有し、前記天板１７の下面が熱伝導性が高いパネル１７ａからなることを特徴としている。

このような保冷ボックスにおいては、前記天板１７の下方に、天板１７との間に隙間Ｇ１を介し、かつ、前記周壁１８内面との間に隙間Ｇ２を介して配置された冷気拡散板１４を有するものが好ましい。その場合、前記冷気拡散板１４がドレンパンを兼ねているものが好ましい。また、前記冷気拡散板１４が熱伝導性の高い金属板からなるものが好ましい。前記いずれの保冷ボックス１０においても、前記箱体１１内にヒータＨが収容されているものが好ましい。

本発明の食品配送用バイクは、前記いずれかの保冷ボックス１０を搭載していることを特徴としている。

本発明の保冷ボックスは、圧縮機で圧縮され、凝縮器で液体に戻った冷媒が天板内の蒸発器で蒸発するときに周囲から気化熱を奪うことにより、天板を冷却する。気化した冷媒は圧縮機に戻る。上記の熱サイクルを繰り返すことにより、冷却した天板を介して内部を冷却する。保冷ボックスが日光に照らされているときは、天板の温度が上昇しやすいが、本発明の保冷ボックスでは天板内に蒸発器が収容されているので、天板の温度の上昇が抑制され、箱体内の空気の温度が低く維持される。

天板によって冷やされた空気は下降し、食品などの収容物を冷やして温度上昇を防ぐ。天板や周壁は、外気温によって温度が上昇しやすいが、前述のように天板は直接冷却され、周壁は天板によって冷やされた空気を介して冷却される。したがって外気が高温であっても保冷ボックス内の空気は低温に、さらに略均一な低温に維持される。

このような保冷ボックスにおいて、前記天板の下方に、前記天板との間に隙間を介し、かつ、前記周壁内面との間に隙間を介して配置された冷気拡散板を有する場合は、パネルと接して冷却された空気はパネルと冷気拡散板の間を通って周囲に拡がり、側壁に沿って下降し、周壁の温度上昇を抑制する。そのため、下降した冷気は食品を包むように囲み、冷却する。

前記冷気拡散板がドレンパンを兼ねている場合は、空気が蒸発器で冷やされたときに出てくるドレン水を冷気拡散板が受ける。そのため、食品にドレン水がかかることがない。前記冷気拡散板が熱伝導性の高い金属板からなる場合は、冷気拡散板の下面と接する空気も冷やされて下降し、食品を冷却する。前記箱体内にヒータが収容されている場合は、保温ボックスを兼ねることができる。

本発明の食品配送用バイクを用いると、外気温が高い季節であっても、長時間保冷ボックス内の食品を冷蔵状態に維持しながら配送することができる。そのため配送範囲が広い。

本発明の保冷ボックスの一実施形態を示す一部切り欠き斜視図である。 保冷ボックスの圧縮部を示す平面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 パネルおよび冷気拡散板の実施形態を示す斜視図である。 保冷ボックスの気化部を示す平面図である。 図６Ａおよび図６Ｂは保冷ボックスの作用を示す概略図である。 図７Ａおよび図７Ｂは保冷ボックスの気化部の他の実施形態を示す概略平面図である。

図１に示す保冷ボックス１０は、断熱性を有する箱体１１と、その箱体１１の底部に配置された圧縮部１２と、箱体１１の上部に配置された気化部１３と、気化部１３の下方に隙間をあけて取り付けられた冷気拡散板（図３の符号１４参照）と、箱体１１の底部に配置されたバッテリ１５と、圧縮部１２の上に設けられた仕切り板１６とからなる。

箱体１１は、断熱性を有する天板１７および周壁１８と、断熱性を有しない底板１９を備えている。そして周壁１８の前側は全体が開口部２０とされ、その開口部２０を開閉自在に閉じる扉２１が設けられている。この保冷ボックス１０は、食品のデリバリー用バイクの後部に取り付けられるもので、開口部２０と扉２１はバイクの進行方向の前側に設けられている。ただしバイクの進行方向の後側や横側に設けてもよい。周壁１８は、図２に示すように、それぞれ断熱性を有する扉（前壁）２１、左右の側壁２２、２３および後壁２４からなる。なお、前壁を設け、その前壁の一部に開口部と扉を設けてもよい。側壁２２、２３あるいは後壁２４に開口部と扉を設けてもよい。

図３に示すように、側壁２２、２３は、たとえば硬質樹脂などからなる芯材２５と、発泡樹脂とくに発泡スチロール製などの断熱材２６と、内面側の反射シート２７とからなる。扉２１および後壁２４も側壁２２、２３と同様の層構造を有する。扉２１、側壁２２、２３、後壁２４のうち、仕切り板１６より下方には断熱材２６を設ける必要はない。反射シート２７はアルミニウムなどの金属製シートあるいは金属メッキを施した合成樹脂シートである。箱体１１の全体はカバー２８によって覆われている。カバー２８は防水性、耐候性が高いものが用いられ、断熱材２６の周囲に被せられ、面ファスナーなどで着脱自在に取り付けられている。芯材２５と断熱材２６に代えて断熱性を有する木質ボードなどを用いることもできる。

この実施形態では、扉２１は、仕切り板１６より上側の上部２１ａと下側の下部２１ｂの境界で屈曲自在とされ、下部２１ｂを側壁２２、２３に固定したまま上部２１ａのみ開閉することができる。開口部２０の下縁には、扉２１の下端がヒンジや布生地などによって屈曲自在に取り付けられている。開口部２０の左右寸法は側壁２２、２３の内寸であり、カバー２８の左右の前端には、扉２１を閉じて隙間を塞ぐための覆い片２９が設けられている。

覆い片２９は布生地などからなり、その内面および扉２１の外面には、覆い片２９を扉２１に固定する面ファスナー３０ａ、３０ｂが設けられている。覆い片２９は、扉２１の上部２１ａと下部２１ｂに対応するように上下に分かれている。左右の側壁２２、２３および後壁２４の下部には、外気と連通する通気口３１が設けられている。

図３に示すように、箱体１１の天板１７は、放熱性および熱伝導性が高い金属製のパネル１７ａと、その外側に隙間をあけて設けられる断熱材１７ｂとからなる。パネル１７ａは、矩形状の金属板の前端と後端をコ字状に折り曲げたものを用いており（図４参照）、内部に発泡ポリウレタンなどの柔軟な断熱材１７ｂを充填している。断熱材１７ｂの外側はカバー２８で覆われている。パネル１７ａと断熱材１７ｂとの間の隙間には、気化部１３の主要構成要素である蒸発器３２が収容されている。蒸発器３２は圧縮部１２から送られてくる液体の冷媒を気化させて周囲から気化熱を奪う装置であり、パネル１７ａに対して熱伝導可能に取り付けられている。蒸発器３２とパネル１７ａは全体として、熱伝導、対流および放射によって箱体１１の内部の空気を冷却する。

蒸発器３２は、真鍮やアルミニウムなどからなる熱伝導性が高い金属チューブ３２ａを備えており、金属チューブ３２ａ内の冷媒と周囲の空気との間で熱を伝える熱交換機である。フィン（図５の符号３２ｂ参照）を設けることもできる。断熱材１７ｂおよびカバー２８は、周壁１８の断熱材２６およびカバー２８と同じものを採用してもよい。ただし周壁１８の断熱材２６としては、発泡ポリスチレンなどの比較的硬い断熱材が好ましい。カバー２８の前端には、扉２１を閉じて隙間を塞ぐための覆い片３３が設けられ、内面には面ファスナー３０ａが設けられている。

図２および図３に示すように、箱体１１の下部に配置された圧縮部１２は、蒸発器３２から下降用の配管３４ａを通って戻ってくる気化した冷媒を圧縮する圧縮機３５と、圧縮機３５から出てくる高温の冷媒を冷却して液体に戻す凝縮器３６と、凝縮器３６から出てくる冷媒を乾燥させるドライヤー３７および減圧するキャピラリー３８を備えている。これらは収容箱３９に取り付けられている。キャピラリー３８から出た冷媒は上昇用の配管３４ｂを経由して気化部１３に送られる。圧縮機１２としては、モータで駆動される回転式、とくにスクリュー式のコンプレッサが用いられるが、レシプロ式などであってもよい。モータは車載用電池などで駆動できるもの、たとえば１２〜２４Ｖ、出力１００〜５００Ｗ程度であるが、限定されるものではない。

凝縮器３６は、熱交換機３６ａと、熱交換機３６ａを空冷する電動ファン３６ｂとからなる。電動ファン３６ｂの操作用のスイッチＳＷは、圧縮機３５のモータ操作用のスイッチを兼ねるボリュームダイヤルＢＤと共に機械箱３９の前面に設けられている。

図３に示すように、箱体１１の内部は機械箱３９の上面に配置された仕切り板１６により上下に区画されている。上部の空間は外部と断熱された食品（収容物）４０を保管する貯蔵室Ｓであり、下部の空間は前述の圧縮部１２を収容する機械室である。仕切り板１６は芯材と、その芯材の下面側に設けられる断熱材と、芯材の上面を覆う反射シートとからなる。仕切り板１６は箱体１１に対し、面ファスナーなどによって着脱自在に取り付けられている。

この実施形態では、気化部１３の下方に隙間Ｇ１をあけて冷気拡散板１４が取り付けられている。冷気拡散板１４は、たとえば図４に示すような浅いトレー状を呈し、底板１４ａと、その周縁から立ち上がる周壁１４ｂと、底板１４ａの四隅から立ち上がる取り付け脚１４ｃとを備えている。トレー状にしているのは、ドレンパンを兼ねさせるためである。冷気拡散板１４の平面形状は気化部１３とほぼ同形状で、わずかに小さくしている。それにより平面視で冷気拡散板１４の周縁と周壁１８の内面との間に空気を通す隙間Ｇ２ができる。

取り付け脚１４ｃは、気化部１３の内面パネルの下面にネジなどで固定したとき、周壁１４ｂと内面パネルとの間に隙間Ｇ１ができる程度の高さにしている。冷気拡散板１４は、熱伝導性が高い金属製であり、たとえばアルミニウムあるいはステンレス鋼などで形成することができる。ただし合成樹脂製であってもよく、冷気拡散板１４を省略してもよい。

底板１４ａにはドレンチューブ４１が取り付けられ、箱体１１の側壁２２に沿って箱体１１の底板１９近辺まで延びている。ドレンチューブ４１の上端は底板１４ａに形成した開口１４ｄに液密状態で取り付けられ、冷気拡散板１４で受け止めたドレン水をドレンチューブ４１に流すようにしている。ドレンチューブ４１は軟質合成樹脂あるいはゴムなどからなるホースないしチューブが用いられる。冷気拡散板１４の底板１４ａは、開口１４ｄ近辺が最も低くなるように傾斜させるのが好ましい。

図５に示すように、気化部１３の蒸発器３２は、繰り返し往復するように配列された熱伝達性が高い金属チューブ３２ａを有する。金属チューブ３２ａにフィン３２ｂを設けてもよい。

つぎに上記のように構成される保冷ボックス１０の基本的な機能を説明する。図３の保冷ボックス１０では、圧縮機３５に入ってくるガス化した冷媒は、圧縮機３５で圧縮され、凝縮器３６、ドライヤー３７、キャピラリー３８で冷却、減圧されて液体に戻される。液化した冷媒は上方に送られ、蒸発器３２内で気化する。それによりパネル１７ａが冷却され、保冷ボックス１０内の空気を冷却し、収容した食品４０を冷却する。あるいは食品４０の温度上昇を抑制する。

図６Ａは冷気拡散板を有しない基本構成の保冷ボックス１０Ａである。圧縮部１２を稼働すると、天板の下面に該当するパネル１７ａに接している空気が冷やされ、下降すると共に、下方からは冷却が不充分な空気が上昇してくる。また、太陽光や外気によって箱体１１の温度が上昇すると、箱体１１の内面と接する空気の温度が上昇し、周壁１８に沿って温度上昇した空気が上昇してくる。上昇した空気は、パネル１７ａによって冷却され、再び下降する。

このように保冷ボックス１０は、外気からの熱を断熱材で遮断して保温するだけでなく、空調機と同様の圧縮部１２および気化部１３によって貯蔵室Ｓ内部の空気を冷却することができる。そして天板１７全体で冷却するので、天面が受けた外部からの熱を直接冷却することができる。そして周壁１８が受けた熱は、保冷ボックス１０内で周壁１８に沿って対流する空気によって上方に運ばれ、パネル１７ａによって冷却される。そのため、貯蔵室Ｓ内の食品４０を長時間冷温状態に維持することができる。また、パネル１７ａの温度は略均一であるので、前後左右の寸法が大きい食品４０でも略均一に保冷することができる。また、この保冷ボックス１０を搭載したバイクは、長距離の配送が可能である。

図６Ｂに示すように、天板１８の下方にドレンパンを兼ねる冷気拡散板１４が設けられている場合は、内部の空気がパネル１７ａで冷却されるときに生ずるドレン水（露）を冷気拡散板１４が受け止めるので、食品４０に水滴がかからない。そして冷気拡散板１４は冷気拡散板１４とパネル１７ａの間の空気によって冷やされているので、上昇してくる空気は冷気拡散板１４によっても冷却される。

図５の保冷ボックスでは、天板１７内の金属チューブ３２ａは左から右に交互に屈曲しながら延びているが、図７Ａに示すように、渦巻き状の金属チューブ４２を設けることもできる。この場合は左右の温度差が少なくなる。また、図７Ｂに示す保冷ボックスのように、圧縮部から上がってくる金属チューブ４２を分岐し、一方のチューブ４２ａを左から右へ、他方の金属チューブ４２ｂを右から左へ配列し、これらの間でも熱交換するようにしてもよい。この場合、左右の温度差が一層少なくなる。

前記保冷ボックスは、いずれも寿司や冷製パスタ、冷麺、サラダなどの冷えた状態で保管する食品を保冷するものであるが、たとえば図３の仕切り板１６の内部や冷気拡散板１４の上に電熱シートや電熱プレートなどの電気ヒーターＨを収容し、配送中の食品を加温、保温することもできる。また、冷却と加温を切り替えるように設計することもできる。さらに貯蔵室Ｓの内部に区画した保温ボックスを設け、その中をヒータで加熱するようにしてもよい。

以上、本発明の保冷ボックスおよび食品配送用バイクの好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の範囲内で種々の変更を加えることができる。たとえば前記実施形態では仕切り板１６を箱体１１に対して着脱自在としているが、固定してもよい。また、図３の想像線Ｆで示すように、貯蔵室Ｓ内の空気を攪拌し、冷気を下方に送るファンＦを天板１７などに設けることもできる。それにより貯蔵室Ｓ内の温度を一層均一にできる。

また、天板１７内の蒸発器３２を左右あるいは前後に分けると共に、貯蔵室Ｓ内を左右あるいは前後に仕切る仕切りプレートまたは仕切りカーテンを設け、貯蔵室Ｓ内を半分だけ保冷するようにしてもよい。それにより保管する食品が少ない場合、省エネルギになる。前記冷気拡散板１４は、ドレンパンを兼ねさせない場合は、周壁がなくてもよく、金網など、穴があいていてもよい。冷気拡散板１４は、熱伝導性が低い合成樹脂製であってもよい。保冷ボックスは配送用バイクの前部あるいは側部に搭載することもできる。

１０、１０Ａ 保冷ボックス
１１ 箱体
１２ 圧縮部
１３ 気化部
Ｇ１、Ｇ２ 隙間
１４ 冷気拡散板
１４ａ 底板
１４ｂ 周壁
１４ｃ 取り付け脚
１４ｄ 開口
１５ バッテリ
１６ 仕切り板
１７ 天板
１７ａ パネル
１７ｂ 断熱材
１８ 周壁
１９ 底板
２０ 開口部
２１ 扉（前壁）
２１ａ （扉の）上部
２１ｂ （扉の）下部
２２、２３ 側壁
２４ 後壁
２５ 芯材
２６ 断熱材
２７ 反射シート
２８ カバー
２９ 覆い片
３０ａ、３０ｂ 面ファスナー
３１ 通気口
３２ 蒸発器
３２ａ 金属チューブ
３２ｂ フィン
３３ 覆い片
３４ａ、３４ｂ 配管
３５ 圧縮機
３６ 凝縮器
３６ａ 熱交換器
３６ｂ 電動ファン
ＳＷ スイッチ
ＢＤ ボリュームダイヤル
３７ ドライヤー
３８ キャピラリー
３９ 機械箱
４０ 食品（収容物）
Ｓ 貯蔵室
４１ ドレンチューブ
４２、４２ａ、４２ｂ 金属チューブ
Ｈ ヒータ
Ｆ ファン

Claims (6)

1. 天板、周壁および底板を備え、前記周壁に開閉自在の扉を設けた箱体と、
   前記箱体の底部に配置された圧縮機および外気と熱交換する凝縮器と、
   前記圧縮機および凝縮器と冷媒を通す配管で接続され、箱体の天板内に配置された蒸発器と、
   前記箱体の底部と上部とを仕切り、収容物を載置する仕切り板とを備え、
   前記天板および周壁が断熱材を有し、
   前記天板の下面が熱伝導性が高いパネルからなる、
   保冷ボックス。
2. 前記天板の下方に、天板との間に隙間を介し、かつ、前記周壁内面との間に隙間を介して配置された冷気拡散板を有する請求項１記載の保冷ボックス。
3. 前記冷気拡散板がドレンパンを兼ねている請求項２記載の保冷ボックス。
4. 前記冷気拡散板が熱伝導性の高い金属板からなる請求項２または３記載の保冷ボックス。
5. 前記箱体内にヒータが収容されている請求項１〜４のいずれかに記載の保冷ボックス。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の保冷ボックスを搭載している食品配送用バイク。

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