JP2021133977A - 保温容器 - Google Patents
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Abstract
Description
また、下記特許文献1では、容器内に温熱を供給するための加温材として使い捨てカイロを保温容器内に収容することが開示されている。
しかしながら、これまでは受動的に作用して容器内の収容空間の温度変化に対して緩衝作用を発揮する温度緩衝材を利用することについては殆ど検討がなされておらず、そのような技術については確立がされていない。
そこで、本発明は、容器内での温度変化に対して緩衝作用を発揮する保温容器を提供することを課題としている。
被収容物が収容される収容空間を有する容器本体を備えた保温容器であって、
前記収容空間には、該収容空間の温度変化を抑制するための温度緩衝材が備えられ、
該温度緩衝材の温度伝導率が、1×10−8m2/s以上である保温容器、を提供する。
即ち、本発明によれば容器内での温度変化に対して緩衝作用を発揮する保温容器が提供され得る。
本実施形態の保温容器は、被収容物が収容される収容空間を有する容器本体を備えた保温容器であって、前記収容空間には、該収容空間の温度変化を抑制するための温度緩衝材が備えられ、該温度緩衝材の温度伝導率が、1×10−8m2/s以上であることを特徴としている。
図1に示すよう本実施形態における保温容器1は、蓋体20を容器本体10に装着した際に直方体状となるように形成されている。
前記容器本体10は、被収容物を出し入れし得るように前記のように上部に開口を有している。
図1、図2に示すように、該容器本体10は、底壁部11と、前記底壁部11の外周より立ち上る側壁部12とを有し、前記被収容物を収容する収容空間1aが前記底壁部11の内壁面と前記側壁部12の内壁面とによって画定されており、前記側壁部12の頂部によって上面視矩形の前記開口が画定されている。
図3に示すように、被収容物100は、前記側壁部12によって包囲された状態となるように底壁部11の上方に配される。
本実施形態の該温度緩衝材パック30は、流動性を有する温度緩衝材30aが袋30bに収容されたものであり、柔軟性に富んだ樹脂フィルム製の袋30bに前記温度緩衝材30aが封入されたものである。
即ち、本実施形態においては、温度緩衝材パック30と被収容物100との間に大きな接触面積を確保することができ、高い温度緩衝性が発揮され得る。
上面視において前記温度緩衝材30aが前記被収容物100を覆う面積の割合は、75%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、95%以上であることが特に好ましい。
前記温度緩衝材パック30は、温度緩衝材30aが被収容物100の上面全てを覆うように配されることが好ましく、図3に示すように、温度緩衝材30aが被収容物100を側面側からも覆うように配されることが好ましい。
同様に、第1温度緩衝材パック31に用いられている袋30b(第1袋31b)と、第2温度緩衝材パック32に用いられている袋30b(第2袋32b)とは、柔軟性などの特性や厚さ、材質などが異なっていてもよい。
図5においては、載置台40で温度緩衝材パック30を下方から支持して被収容物100の上方に温度緩衝材パック30を配置しているが、温度緩衝材パック30と被収容物100とが離間する方向は横方向であってもよく、その場合は、仕切り材などが温度緩衝材パック30と被収容物100との間に介在するようにすればよい。
温度緩衝材30aの温度伝導率は、1×10−5m2/s以下であることが好ましい。
前記温度緩衝材30aは、熱伝導率が0.2W/m・K以上7.0W/m・K以下、密度が1000kg/m3以上3000kg/m3以下、且つ、比熱が650J/kg・K以上4200J/kg・K以下であることが好ましい。
前記温度緩衝材30aは、温度伝達率が1.4×10−7m2/s以上1.5×10−7m2/s以下、熱伝達率が0.5W/m・K以上0.7W/m・K以下、密度が900kg/m3以上1100kg/m3以下、且つ、比熱が4000J/kg・K以上4200J/kg・K以下であることが、特に好ましい。
α=κ/(c・ρ)
尚、本実施形態におけるこれらの特性値については、特段のことわりが無い限りにおいて温度緩衝材30aの温度が20℃の場合の値を意味する。
なお、温度緩衝材30aが液体状である場合には、2mLを測定試料とし、温度緩衝材30aが固体状である場合には、固体状の温度緩衝材30aを平面寸法17mmφ、厚さ0.5mmのシート状に成形したものを測定試料とする。
なお、温度緩衝材30aが液体状である場合には、サンプルパンとして密閉パンを用いる。
前記温度緩衝材30aは、液状物であることが好ましい。
前記温度緩衝材30aは、例えば、塩化カリウム水溶液、塩化ナトリウム水溶液、及び、エチレングリコール水溶液からなる群より選ばれる1以上の水溶液を含むことが好ましく、塩化カリウム水溶液及び塩化ナトリウム水溶液の濃度は、0.5質量%以上3.0質量%以下であることが好ましい。
前記温度緩衝材30aは、増粘剤をさらに含んでもよい。
増粘剤としては、例えば、ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース系増粘剤;ポリアクリル酸、ポリアクリル酸−ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体等のポリアクリル酸系増粘剤;グアーガム、キサンタンガム等の多糖類系増粘剤;モンモリロナイト等の粘土系増粘剤;フュームドシリカ等があげられる。
但し、温度緩衝材30aの粘度が高すぎる場合、被収容物100の表面形状に対する十分良好な追従性が発揮され難くなる。
前記温度緩衝材30aは、JIS K 2220「グリース」で規定の方法によって25℃の温度で測定した際に200以上の“ちょう度”を示す程度に流動性を発揮することが好ましい。
前記温度緩衝材30aは、250以上の“ちょう度”を示すことがより好ましく、300以上の“ちょう度”を示すことがさらに好ましい。
前記袋30bは、厚さが0.1mm以下の樹脂フィルムで構成されていることが好ましい。
該樹脂フィルムの厚さは、0.09mm以下であることがより好ましく、0.08mm以下であることがさらに好ましい。
該樹脂フィルムは、過度に薄いと温度緩衝材パック30が破損し易くなってしまうおそれがある。
温度緩衝材パック30に十分な強度を持たせる上で樹脂フィルムの厚さは、0.02mm以上であることが好ましく、0.03mm以上であることがより好ましく、0.04mm以上であることがさらに好ましい。
前記袋30bを構成する樹脂フィルムは、単層構造である必要はなく積層構造を有していてもよい。
例えば、前記樹脂フィルムは、最表層にヒートシール層を有していてもよい。
前記樹脂フィルムは、熱伝導性に優れる点から、金属層を有していてもよい。
前記金属層は、アルミニウム層であることが好ましい。
該アルミニウム層は、アルミニウム箔によって構成されても、アルミニウム蒸着被膜によって構成されてもよい。
樹脂フィルムの薄肉化が容易である点においてアルミニウム層は、アルミニウム蒸着被膜によって構成されていることが好ましい。
前記容器本体10や前記蓋体20は、プラスチック製であることが好ましく、プラスチック発泡体製であることがより好ましい。
容器本体10や蓋体20は、例えば、ビーズ発泡成形体であることが好ましい。
そして、保温容器1の収容空間1aに収容された後は、周囲の温度が大きく変化したとしても収容空間1aの気温や被収容物100の温度に変化が生じることが温度緩衝材パック30によって抑制される。
また、上記例示は、あくまで限定的なものであり、本発明は上記例示に何等限定されるものではない。
(容器本体)
厚さ5mmのプラスチック発泡ボードを用いて、上部に開口を有する横長な直方体状の容器本体を作製した。
容器本体の作製では、5枚のプラスチック発泡ボードを用い、該プラスチック発泡ボードの内の1つで底壁部を構成し、残り4つで側壁部を構成した。
そして、容器本体は、縦100mm×横200mm×深さ100mmの直方体状の収容空間を有する形状となるように作製した。
小型プラスチックボトルに10mLの水を入れてこれを被収容物とし、前記容器本体の底壁部の中央部に載置した。
(検証1−1:試料No.「N−100」)
約100gのゲル状の温度緩衝材が樹脂フィルム製の袋に収容されている温度緩衝材パックを用意し、これを被収容物(小型プラスチックボトル)の横に、被収容物には直接触れないようにセットした。
約200gのゲル状の温度緩衝材が樹脂フィルム製の袋に収容されている温度緩衝材パックを用いたこと以外は検証1−1と同様に温度緩衝材パックをセットした。
約200gのゲル状の温度緩衝材が樹脂フィルム製の袋に収容されている温度緩衝材パックを2つ用い、被収容物の両横にそれぞれ温度緩衝材パックを1つずつ配置したこと以外は検証1−1、1−2と同様に温度緩衝材パックをセットした。
試験は、試験開始から環境温度を約32℃に切り替え、試験開始から5時間まではその温度を維持し、次の5時間(5〜10時間)は、再び環境温度を約7.5℃とし、さらに次の5時間(10〜15時間)は、再度環境温度を約32℃とし、最後の5時間(15〜20時間)を再び環境温度を約7.5℃として被収容物の温度がどのように変化するかを観察した。
尚、図6は、縦軸が環境又は被収容物の温度(℃)であり、横軸が経過時間(h)である。
後述の図7、図8も同じである。
(検証2−1:試料No.「C−30」)
約30g温度緩衝材が樹脂フィルム製の袋に収容されている温度緩衝材パックを被収容物(小型プラスチックボトル)の上に被せて検証1−1と同様に環境温度を変化させて被収容物の温度変化を観察した。
約60g温度緩衝材が樹脂フィルム製の袋に収容されている温度緩衝材パックを用いたこと以外は検証2−1と同様に被収容物の温度変化を観察した。
約100g温度緩衝材が樹脂フィルム製の袋に収容されている温度緩衝材パックを用いたこと以外は検証2−1と同様に被収容物の温度変化を観察した。
約200g温度緩衝材が樹脂フィルム製の袋に収容されている温度緩衝材パックを用いたこと以外は検証2−1と同様に被収容物の温度変化を観察した。
約400g温度緩衝材が樹脂フィルム製の袋に収容されている温度緩衝材パックを用いたこと以外は検証2−1と同様に被収容物の温度変化を観察した。
約600g温度緩衝材が樹脂フィルム製の袋に収容されている温度緩衝材パックを用いたこと以外は検証2−1と同様に被収容物の温度変化を観察した。
図6、図7に示された結果では、温度緩衝材パックを被収容物から離して配置しても、被収容物を上から覆うように配置しても温度緩衝効果が発揮されることがわかる。
また、これらの図からは、自明ながら、温度緩衝材が多い方が高い温度緩衝効果が発揮されることがわかる。
(検証3−1:試料No.「X−1」)
温度緩衝材パックを配置することなく検証1、検証2と同様に環境温度を変化させて被収容物(小型プラスチックボトル)の温度変化を観察した。
小型プラスチックボトルの水の量を倍の20mLとしたこと以外は検証3−1と同様に温度緩衝材パックなしで被収容物(小型プラスチックボトル)の温度変化を観察した。
容器本体を構成するプラスチック発泡ボードの厚さを倍の10mmとしたこと以外は検証3−1と同様に温度緩衝材パックなしで被収容物(小型プラスチックボトル)の温度変化を観察した。
図にも示されているように、温度緩衝材パックなしでは、被収容物が環境温度に影響されて容易に温度変化してしまうことがわかる。
以上のことからも、本発明によれば容器内での温度変化に対して緩衝作用を発揮する保温容器が提供されることがわかる。
10:容器本体、11:底壁部、12:側壁部、
20:蓋体、
30:温度緩衝材パック、31:第1温度緩衝材パック、32:第2温度緩衝材パック、
30a:温度緩衝材、31a:第1温度緩衝材、32a:第2温度緩衝材、
30b:袋、31b:第1袋、32b:第2袋、
40:載置台、
100:被収容物。
Claims (8)
- 被収容物が収容される収容空間を有する容器本体を備えた保温容器であって、
前記収容空間には、該収容空間の温度変化を抑制するための温度緩衝材が備えられ、
該温度緩衝材の温度伝導率が、1×10−8m2/s以上である保温容器。 - 前記温度緩衝材が流動性を有し、
前記温度緩衝材と、該温度緩衝材を収容する袋とを備えた温度緩衝材パックが前記収容空間に備えられている請求項1記載の保温容器。 - 前記流動性を有する前記温度緩衝材が液状物又は粒状物である請求項2記載の保温容器。
- 前記容器本体が、上部に開口を有し、上方に前記被収容物が配される底壁部と、該被収容物を包囲するように前記底壁部の外周より立ち上る側壁部とを備え、
前記底壁部の上方に配された前記被収容物を上方から覆うように前記温度緩衝材パックが配されている請求項2記載の保温容器。 - 複数の前記温度緩衝材パックを有し、
該複数の前記温度緩衝材パックは、前記底壁部を覆うように配されている第1温度緩衝材パックと、該第1温度緩衝材パックと上下方向に対向し、且つ、前記第1温度緩衝材パックとの間に前記被収容物を挟み込むように配されている第2温度緩衝材パックとを含む請求項4記載の保温容器。 - 前記温度緩衝材パックの前記袋は、アルミニウム層を備えた厚さが0.02mm以上0.1mm以下の樹脂フィルムで構成されている請求項2乃至5の何れか1項に記載の保温容器。
- 前記温度緩衝材が、塩化カリウム水溶液、塩化ナトリウム水溶液、及び、エチレングリコール水溶液からなる群より選ばれる1以上の水溶液と、増粘剤とを含む液状物である請求項2乃至6のいずれか1項に記載の保温容器。
- 前記温度緩衝材は、
熱伝導率が0.2W/m・K以上7.0W/m・K以下、
密度が1000kg/m3以上3000kg/m3以下、且つ、
比熱が650J/kg・K以上4200J/kg・K以下である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の保温容器。
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JP2000043946A (ja) * | 1998-08-03 | 2000-02-15 | Toru Sueyoshi | 低温貯蔵及び輸送容器 |
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2020
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