JP3215595U - 過冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】飲料容器内の飲料を、ゆっくりと長時間にわたり凝固点以下に冷却することにより、蓄冷材を用いて飲料容器内の飲料を過冷却状態にでき、電気等の冷却機構を有さず可搬性がある過冷却装置を提供する。【解決手段】過冷却装置は、少なくとも、飲料容器４１に巻きつけることができる柔軟性があり、飲料容器内の飲料を凝固点以下の過冷却状態に冷却可能な蓄冷材２１と、蓄冷材が巻かれた飲料容器を収納可能な収納部を持つ断熱容器１１を具備する。【選択図】図１

Description

本考案は、ペットボトルや缶などの飲料容器に入った炭酸飲料などの飲料を、通常のその内容物の凝固点を過ぎて冷却されても固体化せず、液体の状態を保持する過冷却状態にするための過冷却装置に関する。

近時、料飲店やホームパーティにおいて、飲料容器に入った炭酸飲料などの飲料が、液体が凝固点を過ぎて冷却されても固体化せず、液体の状態を保持する現象である過冷却を利用し、グラスに注ぐ際にシャーベット状に凍る、従来にない新しい食感の飲料の提供が行われている。

このような過冷却状態の飲料の製造は、例えば、引用文献１においては、家庭用冷凍庫内の第一の容器中で、凝固点以下の過冷却状態に保持することにより行うことができることが開示されている。

しかし、家庭用冷凍庫で清涼飲料を過冷却状態にするための長時間にわたる温度調整は、難易度が高いものである。

また、引用文献２においては、例えば、お茶類、コーヒー類、アルコールを含む飲料などの液体飲料、あるいは、血液等の体液、臓器のような生体組織の保存液等を過冷却するために、ケーシングと、その内側に設けられ、液体が入れられた容器を収納可能な軟質カップと、そのカップとケーシングの内壁との間に形成された空間に充填された冷却媒体と、その冷却媒体を冷却する冷却手段とを有し、軟質カップに容器を収納した状態で、冷却手段によって冷却媒体を冷却し、冷却媒体によって軟質カップを介して容器を冷却することにより、容器を液体の凝固点以下の温度でかつ液体が未凍結を維持する過冷却状態で保存する冷却庫が開示されている。

しかし、このような冷却庫は冷却媒体を冷却する冷却手段や冷却媒体の撹拌手段が必要なために、大掛かりな装置となってしまい、ホームパーティー用途の様な可搬性が低くなっていた。

一方、引用文献３においては、ビールや清涼飲料水を冷やし忘れていたり、急に冷やす必要が出てきたりしたとき、保冷剤と缶ビールやビール瓶やビールジョッキやペットボトル等を急速に、強力に冷やすために保冷剤と保冷剤の間を、数カ所幅を持って仕切り、その保冷剤の右端と左端をゴム等の伸縮性のある部材で繋いで、全体を筒状にして使用出来るようにし、二つ折り、三つ折りにして家庭用冷蔵庫で冷凍出来るようにした保冷剤を使った急速冷却剤が開示されている。

しかし、保冷剤が外部に露出しているため、飲料をゆっくりと長期間にわたり凝固点以下に冷却することができず、過冷却状態とすることは困難である。

特開平０４−２９９９６５号公報 特開２００９−０３０９６１号公報 実用新案登録第３０９４２８６号公報

本考案においては、飲料容器内の飲料を、ゆっくりと長時間にわたり凝固点以下に冷却することにより、蓄冷材を用いても飲料容器内の飲料容器内の飲料を過冷却状態とする過冷却装置、及び、電気等の冷却機構を有さず可搬性がある過冷却装置を提供する。

上記の課題を解決するための本考案の請求項１にかかる手段として、少なくとも、飲料容器に巻きつけることができる柔軟性があり、該飲料容器内の飲料を凝固点以下の過冷却状態に冷却可能な蓄冷材と、蓄冷材が巻かれた飲料容器を収納可能な収納部を持つ断熱容器と、からなる過冷却装置を提供するものである。

請求項２にかかる手段として、前記断熱容器の収納部が、円筒形状をなしている請求項１記載の過冷却装置を提供するものである。

請求項３にかかる手段として、前記断熱容器が、持ち運び可能とする可般手段を有する請求項１または２記載の過冷却装置を提供するものである。

請求項４にかかる手段として、前記蓄冷材が、流動性のある蓄冷物質が柔軟性のある蓄冷物質包装袋により設けられている蓄冷物質収納部に収納されているものである請求項１から３何れか記載の過冷却装置を提供するものである。

請求項５にかかる手段として、前記蓄冷物質収納部が、縦方向に分割されて複数領域になっている過冷却装置を提供するものである。

請求項６にかかる手段として、前記蓄冷物質収納部の該複数領域間にシール部が設けられている過冷却装置を提供するものである。

本考案に係る過冷却装置は、蓄冷材が飲料容器に巻ける柔軟性があるので、蓄冷材の温度（熱）は、その飲料容器に接する部分からゆっくりと長時間にわたり飲料容器中の飲料に均一に伝搬し、凝固点以下の過冷却状態に冷却することが可能である。そして、飲料容器等を断熱容器に収納するので、実質上、外部と熱の出入が無く、過冷却状態が保持されるとともに、飲料が飲料容器内で凍結することも無い。更に、同時に電気等の冷却機構を有さないので可搬性があり、ホームパーティー用途などに用いることができる。

特に請求項２では、断熱容器の収納部が円筒形状をしているため、断熱容器と蓄冷材、蓄冷材と飲料容器を密着させることが可能になり、冷却効果、冷却保持効果を高めることができる。

請求項３では、ホームパーティー用途などで容易に搬送が可能であり、過冷却装置としての用途を高めることができる。

請求項４では、蓄冷材が、流動性のある蓄冷物質が柔軟性のある蓄冷物質包装袋により設けられている蓄冷物質収納部に収納されているために、飲料容器に巻きつけることができる柔軟性を持たせることが容易にできる。

請求項５では、蓄冷物質収納部が、縦方向に分割されて複数領域になっているために、飲料容器に容易に巻きつけることができ、密着させることが容易にできる。

請求項６では、蓄冷物質収納部の該複数領域間にシール部が設けられているために、容易に円周方向に曲げて密着することができる。

本考案に係る過冷却装置の断面図を示す模式図である。 本考案に係る過冷却装置に飲料容器を収納し過冷却している状態の断面図を示す模式図である。 本考案に係る過冷却装置に飲料容器を収納する前の、飲料容器に蓄冷材を巻いた状態の断面図を示す模式図である。 本考案に係る蓄冷材の構成例を示す模式正面図である。 本考案に係る蓄冷材の、図４の蓄冷材とは異なる構成例を示す模式正面図である。 本考案に係る過冷却装置の斜視図を示す模式図である。

以下、本考案を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本考案に係る過冷却装置に飲料容器を収納し、過冷却している状態の断面図を示す模式図である。

本考案の過冷却装置は、少なくとも、飲料容器４１に巻きつけることができる柔軟性があり、該飲料容器内の飲料を凝固点以下の過冷却状態に冷却可能な蓄冷材２１と、蓄冷材が巻かれた飲料容器を収納可能な収納部を持つ断熱容器１１とからなっている。

ここで飲料容器とは、内部に飲料を充填した、ペットボトル、缶、瓶等をいう。また、飲料容器及び飲料は、冷却開始条件を一定とするため、または、蓄冷材を小さなものとするため、予め冷蔵室で一定温度（例えば６℃）に冷却しておくことが好ましい。

次に、飲料容器に巻きつけることができる柔軟性とは、飲料容器の外形に沿って変形し、その状態を保持可能であることをいう。これにより蓄冷材の温度が飲料容器に均一に伝搬する。

ここで、飲料容器の外形が完全な円筒形状や多角柱形状などの軸方向のどこにおいても水平断面が同一な形状であれば、円周方向への柔軟性のみで十分であり、軸方向への柔軟性は求められない。しかし、多くの飲料容器、例えばペットボトルの場合は、中央部分が括れている場合が多く、また、飲み口が細口である場合が多いため、軸方向の水平断面形状が異なることとなり、円周方向の柔軟性の他に軸方向への柔軟性があることが好ましい。

蓄冷材は、飲料容器に巻きつけた状態で飲料容器内の飲料を凝固点（通常−３〜−５℃）以下の過冷却状態に冷却可能な部材である。蓄冷材は、蓄冷物質のみからなっていてもよいが、液状やゼリー状などの流動性のある蓄冷物質の蓄冷効果が高いこともあり、流動性のある蓄冷物質が柔軟性のある蓄冷物質包装袋に収納されている形態が一般的である。

蓄冷物質としては、エチレングリコールの混合液、エチレンアルコールの混合液などを好適に用いることができる。

また、蓄冷物質包装袋を構成する材料としては、可撓性を有し、蓄冷物質を封止可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、軟質ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂や、その他のオレフィン樹脂、それにシーラント層を積層した積層体などを用いることができる。

この形態においては、蓄冷材の柔軟性が高すぎると形状を維持しにくく、柔軟性が低すぎると飲料容器に巻きにくいため、適当な柔軟性を有することが好ましい。また、飲料容器の軸方向より周方向に柔軟性が高い異方性があれば円筒状に巻き易い。具体的には、軸方向、すなわち、縦方向に分割されて短冊状の蓄冷物質が複数領域になって接続することにより、円筒状の飲料容器に巻きやすく、しかもその形状を維持しやすく便利である。また、巻いた状態を維持するために、ゴム、ひも、フック、面ファスナーなどの係止具などを加えても良い。特に複数領域間にシール部が一直線に設けられることにより、シール部分で柔軟性を持たせることにより複数領域間で角度を付け易くなり、巻き易くなる。

大きさは、飲料容器に巻いた場合、円周方向を完全に覆うものが好ましく、軸方向は、飲料容器の胴の高さ以上の長さがあるものが好ましい。

蓄冷物質の量は、多すぎると厚くなりすぎて柔軟性が低下し、適切に巻くのが困難になったり、断熱容器に収納しづらくなったりする一方、少なすぎると蓄冷効果が低下してしまったり、巻いた場合に腰がなくなってしまう。であるから、飲料容器の径によって調整する必要がある。

そして、蓄冷材は、使用前に、冷蔵庫の内部温度が−２０〜−２５℃の冷凍庫で、２４時間冷却しておくことが好ましい。このように冷却温度が飲料の凝固点より低いのは、蓄冷剤の熱が断熱容器の収納部付近の冷却にも使われるからである。

次に、断熱容器は、ある程度以上の断熱性と剛性があることが求められ、硬質プラスチックやステンレス、アルミニウム、鋼板などからなる単層構造であっても良いが、二重構造でその間に真空層若しくは空気層、又は、発泡層などを有する断熱構造を有することが好ましい。

特に断熱性能については、断熱容器の内部を過冷却状態に数時間維持可能な断熱性能を有するものが好ましい。例えば、ＪＩＳ規格Ｓ２０４８：２００６「携帯用クーラーボックス」の保冷試験方法を準拠した試験により、保冷効果１７度以下（８時間）であるものが挙げられる。

なお、収納部の内径は、蓄冷材を巻いた飲料容器を収納できる大きさがある必要があるが、例えば円形形状などが考えられるが、蓄冷材の巻いた形状に合わせて六角形などの多角形の形状でも構わない。

また、収納部の高さは、蓄冷材を巻いた飲料容器を収納した状態で蓋などにより密封できる高さを有することが好ましい。

この場合、想定される飲料容器としては５００ｍｌ入りペットボトルなどが想定されるが、３５０ｍｌ入りなど、他の大きさの飲料容器でも構わない。

さらに、断熱容器の内径が蓄冷材を巻いてない状態の１．５ｌ入りペットボトルが収納することができるものであれば、過冷却装置としてではなく、単なる冷蔵装置として使用することができる。なお、この場合飲料容器に蓄冷材を巻いた状態でも径が余る場合は、５００ｍｌ用の円筒形などの断熱性などのスペーサーを設け、１．５ｌ入りペットボトルを収納する場合は外して収納する構造でも構わない。例えば容量２ｌ程度のものが用いられる。

この場合、５００ｍｌ入りペットボトルと１．５ｌ入りペットボトルとでは高さが異な
るのが一般的であるので、兼用として余分な空間により過冷却効果が低下することを防止するために、５００ｍｌ入りペットボトルと１．５ｌ入りペットボトルとで別な蓋を用意するのが好ましい。その代わり、断熱性などのスペーサーで高さを調節するものであっても構わない。

この場合、断熱容器の内面に、蓄冷材固定用の位置決めリブを設けてもよく、５００ｍｌ用の円筒形などの断熱性などのスペーサー用の位置決めリブを設けてもよく、高さを調節するための断熱性などのスペーサー用の位置決めリブを設けてもよく、これら位置決めリブが複数用途を兼用するものでもよい。この場合、位置決めリブの位置は１．５ｌ入りペットボトルを収納したとき収納の邪魔にならない、例えば上部や下部に設けると良い。このような位置決めリブがあると先に蓄冷材を断熱容器に固定し、その後で飲料容器を入れるなどの方法も可能になる。また、位置決め手段はリブを設ける方法によらず、他の固定具や溝を設けるなどの手段を用いても構わない。

また、各々の蓋につき、飲料容器自体を取り出す大口径の蓋と、断熱容器に収納したまま注げる飲料容器の注ぎ口だけを開口できる開口部を持つ蓋の二種類を用意するものでも構わない。なお、断熱容器の本体には運搬用の取っ手などの可搬手段が設けられると便利である。

以下、過冷却装置の使用方法を説明する。まず、飲料容器中の飲料を冷蔵庫の内部温度が７〜８℃の冷蔵室で２〜３時間程度、蓄冷剤を冷蔵庫の内部温度が−２０〜−２５℃の冷凍室で２４時間程度冷却する。次に、飲料容器に蓄冷剤を巻きつけ、断熱容器の収納部に収納し、断熱容器の蓋を閉める。

１．５〜３時間放置したのち、断熱容器の蓋を開け飲料容器を取り出す。飲料容器中の飲料は固体化しておらず、液体のままであった。しかし、飲料容器の栓を開け、グラスに注ぐと飲料がシャーベット状となった。これにより飲料が過冷却状態になっていたことが判明した。

以下、本願の実施例を図２から図６の概念図を用いて以下説明する。過冷却装置は、断熱容器１１１と蓄冷材２２１とからなっており、断熱容器は断熱容器の本体５１１と断熱容器の蓋５１２とからなっており、断熱容器の本体５１１の外面上部には断熱容器を運搬しやすい様に可搬手段である取っ手５１３が回動自在に取り付けられており、出し入れなどの場合は側部に、運搬時には上部に移動できる様になっている。

断熱容器の本体５１１は、外径１６７．５ｍｍ、高さ２４７ｍｍの略短円筒の外観を持っており、内面の成型樹脂と外面の成型樹脂との間にウレタンを挟んだ構造により断熱構造となっている。断熱容器の蓋５１２は、外径１６７．５ｍｍ、高さ２５ｍｍの略円筒の外観を持っており、内面の成型樹脂と外面の成型樹脂との間にウレタンを挟んだ構造により断熱構造となっている。また、断熱容器の本体５１１の内面の上端と下端には位置決め用リブ１１２が設けられている。このような構造により、ＪＩＳ規格Ｓ２０４８：２００６「携帯用クーラーボックス」の保冷試験方法を準拠した試験により、保冷効果１７度以下（８時間）である。

そこで一部に切り欠きが設けられている筒状形状のウレタンからなるスペーサー１３１を用い、その切り欠きを位置決め用リブ１１２に嵌め合わせて位置を固定する。

蓄冷材２２１は、蓄冷物質１２２が蓄冷物質包装袋１２１に包装されている構造になっている。具体的には、筒状の蓄冷物質包装材料の一端を直線シールし、蓄冷物質１２２を
封入し、蓄冷物質包装材料の封入した所を直線シールすることを繰り返し、図４や図５の様なシール部３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、４２１、４２２、４２３、４２４、４２５、４２６、４２７と蓄冷物質収納部３１１、３１２、３１３、３１４、４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６が繰り返す構造となっていることにより、蓄冷材収納部が多数並列に並んでおり、その間および両端にシール部が設けられる構造になっている。このような蓄冷材２２１を、冷蔵庫の内部温度が−２０℃以下の冷凍庫で２４時間冷却し、蓄冷材の温度も同等となった。

また、内部温度が８℃以下の冷蔵庫で２時間以上冷やした飲料入りの飲料容器１４１、２３１（炭酸飲料（凝固点−５℃）５００ｍｌ入りＰＥＴボトル）に、先程の蓄冷材２２１で胴部を巻いた上で、位置決め用リブ１１２で固定できる様に、スペーサー１３１の内側に入り、蓄冷材２２１のシール部のうち両端のシール部３２１、３２５で位置決め用リブ１１２を挟んだ様な状態とすることで飲料容器１４１、２３１が固定できるように配置した。さらに断熱容器の蓋５１２で蓋をしたうえで、１．５時間常温で放置した。なお、飲料入りの飲料容器を蓄冷材に巻く前に冷蔵庫で冷やしたのは、過冷却の開始温度を一定にするためと、蓄冷材の冷却効果があまり高くない場合、十分な過冷却状態とならない恐れがあるからである。

その後、断熱容器の蓋５１２を外し、飲料容器１４１、２３１を取り出してグラスに注いだところ、飲料容器の内部の過冷却状態により飲料がシャーベット状になったことを確認した。これにより、大いにホームパーティーを盛り上げることができた。

その後、蓄冷材２２１とスペーサー１３１を外し、大型の飲料容器（炭酸飲料（凝固点−５℃）１．５ｌ入りＰＥＴボトル）を入れ、別途用意した下蓋と上蓋からなる二段蓋により収納することができた。下蓋は下端が１６６ｍｍ径、上端が１１２ｍｍ径、高さ５６ｍｍの円筒台形をしており、上蓋は下端が１１２ｍｍ径、上端が５０ｍｍ径、高さ４９ｍｍの円筒台形をしている。

この上で、上蓋のみ外して大型の飲料容器のキャップ部分のみを露出することができ、傾けることで飲料を注ぐことができた。

１１、１１１、５１１ 断熱容器本体
１１２ 位置決め用リブ
２１、１２１、２２１ 蓄冷材
１２２、２２２ 蓄冷物質
１２３、３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、４２１、４２２、４２３、４２４、４２５、４２６、４２７ シール部
１３１ スペーサー
４１、１４１、２３１ 飲料容器
３１１、３１２、３１３、３１４、４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６
蓄冷物質収納部
５１２ 断熱容器の蓋
５１３ 取っ手

Claims (6)

1. 少なくとも、飲料容器に巻きつけることができる柔軟性があり、該飲料容器内の飲料を凝固点以下の過冷却状態に冷却可能な蓄冷材と、
   蓄冷材が巻かれた飲料容器を収納可能な収納部を持つ断熱容器と、
   からなる過冷却装置。
2. 前記断熱容器の収納部が、円筒形状をなしている請求項１記載の過冷却装置。
3. 前記断熱容器が、持ち運び可能とする可般手段を有する請求項１または２記載の過冷却装置。
4. 前記蓄冷材が、流動性のある蓄冷物質が柔軟性のある蓄冷物質包装袋により設けられている蓄冷物質収納部に収納されているものである請求項１から３何れか記載の過冷却装置。
5. 前記蓄冷物質収納部が、縦方向に分割されて複数領域になっている請求項４に記載の過冷却装置。
6. 前記蓄冷物質収納部の該複数領域間にシール部が設けられている請求項５に記載の過冷却装置。

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