JP3542453B2

JP3542453B2 - 小型急冷システム及び保冷方法

Info

Publication number: JP3542453B2
Application number: JP07438597A
Authority: JP
Inventors: 光男高杉
Original assignee: クールパックシステム株式会社
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JPH10253214A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は小型急冷システム及び保冷方法、より詳細には、青果物、魚介類等の生鮮食料品、冷菓、生花、医薬品その他の低温下において保存する商品を、温度管理しつつ効率よく輸配送することを可能ならしめる液化冷却ガスを用いる小型急冷システム及び保冷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
果実、野菜、乳製品、冷菓および鮮魚その他の低温保存品の近距離輸送には、主に、アルミニウム製のバントラックの内側に断熱壁を張り、内部をドライアイスや氷で冷却する保冷車が用いられている。また、長距離輸送や冷凍魚、冷凍肉等の輸送には、荷物室内の温度を一定温度に保つ必要があるため、運転室の屋根の上や荷物室の前上部に冷凍機を備えた冷凍車ないし冷蔵庫が用いられる。その場合、作動動力を自動車の原動機から取る方法と、別の独立した原動機から取る方法とがある。
【０００３】
荷物室内をドライアイスや氷で冷却するものは冷却能力及び温度管理の点で劣り、室内を長時間に亘って所望温度域内に維持することが困難であるため、非常に限られた範囲の商品並びに地域の輸送にしか利用することができない。
【０００４】
また、機械式冷凍機を備えるものは、冷凍機等がかなりの重量であるだけでなく、それらのためにかなりのスペ−スを割かなければならず、ランニングコストも嵩む。更に、荷物積降ろしに際して荷物室のドアを開閉する機会が多いと、温度管理が一層難しくなるといった問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の低温保存品の輸配送には多くの問題があり、総じて輸送効率の悪さを指摘することができる。
そこで本発明は、取扱いが容易で、重量及びスペ−スの問題がなく、必要とされる温度管理も可能で経済的に極めて効率よく低温保存品を輸配送することを可能ならしめる小型急冷システム及び保冷方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液化ガスボンベと、これを保持するボンベホルダ−と、前記ボンベホルダ−に取り付けられる操作ボックスとから成り、前記操作ボックスは前記液化ガスボンベから供給される液化ガスを電磁弁を介して噴射するノズルを備えると共に、その噴射制御のための操作スイッチを備えていることを特徴とする小型急冷システム、並びに、保冷用コンテナの上部に液化炭酸ガス供給スペ−スを設け、そこに液化炭酸ガスを供給して雪状のスノ−ドライアイスを生成した後、前記スノ−ドライアイスを圧縮することを特徴とする保冷方法、を以て上記課題を解決した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る小型急冷システムの構成図で、図中１は液化炭酸ガス又は液化チッ素ガスの液化ガスボンベ、２は液化ガスボンベ１を保持するボンベホルダ−、３はボンベホルダ−２に固定されて液化ガスを後述する保冷コンテナ（発泡資材製、紙製、布貼製等の比較的小型のボックスタイプ（折畳みタイプのものを含む）のものから、プラスチック製、アルミニウム製、金属製等の中・大型の各種のものが含まれる。）に供給する操作ボックスである。液化ガスボンベ１は上面に把持環４を備え、把持環４を本体に固定する部材の１つに引掛孔５が形成される。
【０００８】
ボンベホルダ−２は支柱６と、支柱６の上下に固定されて液化ガスボンベ１を抱持するパイプフレ−ム７とから成り、通例３個のキャスタ−８を備える。支柱６の上端部には、引掛部材９を上下動させるジャッキ１０が設置される。引掛部材９は液化ガスボンベ１の引掛孔５に係合可能で、その係合状態において液化ガスボンベ１を保持する。液化ガスボンベ１は移動時以外は床面上あるいは地面上に置いた状態にて保持され、移動時にはジャッキ１０により浮上させる。液化ガスボンベ１は引掛部材９による１点支持のため、浮上時に傾くが、その傾きは、支柱６下端部に突設した突片１１がボンベ周面に当接することにより抑えることができる。
【０００９】
パイプフレ−ム７には、ボンベ保持側と反対方向斜め上方に延びるハンドル１２が取り付けられ、また、側部適宜個所に、車両の荷台側壁等への固定用金具１３が設置される。本装置を移動する場合は、ハンドル１２を押すことによって行う。支柱６の外側面上部には操作ボックス固定具１４が設置され、その下端部には操作ボックス載置用支持板１５が突設される。
【００１０】
操作ボックス３は、その上面に固定具１４に対応する固定具１６を備え、その一側面が下方に開くコンテナ載置台１７となっている。コンテナ載置台１７の外面には、コンテナ載置台１７を開いてその上にコンテナ１９を載置する際に水平状態を維持させる脚１８が、１又は複数取り付けられる。
【００１１】
操作ボックス３はチャ−ジホ−ス２０を介して液化ガスボンベ１と連結され、チャ−ジホ−ス２０を通して液化ガスが導入されるようになっている。導入された液化ガスは、電磁弁を介してパネル面２２に突設されたノズル２３に供給される。ノズル２３は普通進退可能にされ、例えばスプリング圧等により常時突出方向への押圧力を付与され、以てコンテナ載置台１７を開くに伴い突出するようにされる。
【００１２】
パネル面２２には更に、安全スイッチ２４と操作スイッチ２５とが設置される。安全スイッチ２４は、通例コンテナ載置台１７を開くことによってオンとなり、閉じることによってオフとなるもので、これによりコンテナ載置台１７が閉じている時に電源が入ることが防止される。操作スイッチ２５は冷却温度帯と冷却時間帯の選択をするためのもので、例えば、冷凍用、冷蔵用、保冷用、近距離用、中距離用及び長距離用のボタンスイッチで構成される。更に、電源スイッチが並置される。この操作スイッチ２５の選択操作により電磁弁が制御され、以てノズル２３から噴出する液化ガスの量が制御される。
【００１３】
図２は本装置の使用例として、軽トラック２５の荷台端部に設置する場合を示している。この場合本装置は、固定用金具１３を利用して荷台側壁２６に固定され、液化ガスボンベ１は荷台上に降ろされる。その際操作ボックス３のパネル面２２が外に向くようにされ、また、操作ボックス３の手前にコンテナ載置台１７が水平に倒れ得るスペ−スが置かれる。
【００１４】
使用に際しては、コンテナ載置台１７を引いて手前に倒して水平状態にし、その上にコンテナ１９を置いて奥にスライドさせ、ノズル２３をコンテナ１９の箱蓋１９ａに形成したノズル接続部に接続させ、電源スイッチを入れる。そこで、操作スイッチ２５を操作して冷凍、冷蔵、中短距離等の選択をすると、それに応じて予め設定された量の液化ガスが、ノズル２３よりコンテナ１９内に噴射される。
【００１５】
図４乃至図６は、液化ガスとして液化炭酸ガスを用いる場合におけるコンテナ１９の箱蓋１９ａの構成例を示すもので、図４における箱蓋１９ａは、下面以外が断熱性資材で構成され、下面にフィルタ−、メッシュ材等の通気性資材、あるいは金属板等のスノ−受け２８が配置されている。箱蓋１９ａの一側面にはノズル２３を連結するコネクタ−２９が設置されると共に、圧力センサ−進入孔３０が形成される。圧力センサ−進入孔３０を通って箱蓋１９ａ内に進入する圧力センサ−３１は、ノズル２３に固定された支持部材３２に取り付けられる。
【００１６】
箱蓋１９ａには更に、後述する箱蓋１９ａ内に生成される雪状のスノ−ドライアイスを圧縮してブロック化するための手段が設置される。この圧縮手段は、スノ−ドライアイスを上方から垂直方向に押圧する方式のものであってもよいし、水平方向に押圧する方式のものであってもよい。図示した例は前者で、箱蓋１９ａの天壁に押圧板３４が、一対の揺動ア−ム３５を介して取り付けられている。揺動ア−ム３５の一方には外部に延びるハンドル３６が連結され、このハンドル３６を回動することにより揺動ア−ム３５が水平状態から垂直方向に回動して押圧板３４を下降させ、以てスノ−受け２８上に生成されるスノ−ドライアイスを圧縮してブロック化する（図６参照）。
【００１７】
図４に示すノズル２３はコネクタ−２９に連結するタイプであるのに対し、図５に示すノズル２３は偏平で、箱蓋１９ａの側面に形成されるノズル進入口３７も、これに対応する横長のものとなる。この場合、ノズル進入口３７はノズル２３に対し余裕のあるサイズとされ、ノズル２３と共に圧力センサ−３１も進入し得るようになっている。この場合ノズル２３と圧力センサ−３１は、板状のパッキング材３８に固定される。
【００１８】
図５に示す例においては、箱蓋１９ａの底面に蓄冷材４０が配置されている。この蓄冷材４０は、後述するソフトブロックドライアイスによる冷却作用の遅効性を促進する役目を果たすものである。この目的のための蓄冷材の配置場所は、箱蓋１９ａの底面に限られる訳ではなく、側面や天井であってもよく、また、一面に敷き詰める必要もない。
【００１９】
上記構成の小型急冷装置の利用例を説明すると、例えば図２に示すように軽トラック２５の荷台に設置し、使用に際してコンテナ載置台１７を手前に倒し、その上にコンテナ１９を載置して奥にスライドさせ、ノズル２３をコネクタ２９に連結し（図４に示す例）、あるいは、ノズル進入口３７に進入させる（図５に示す例）。そして、操作スイッチ２５を操作して、所望量の液化炭酸ガスを箱蓋１９ａ内に噴射させる。噴射量の制御は、例えば圧力センサ−３１により箱蓋１９ａ内の圧力を計測し、これが設定値に達したところで電磁弁が閉じるように構成する。
【００２０】
本発明において用いられる液化炭酸ガスは、普通２０ＫｇＦ／ｃｍ²Ｇの真空断熱された高圧ボンベ１に収納されており、常温下で噴射すると、瞬時に体積は約２８０倍に膨張し、その約４７％は雪状のドライアイス（スノ−ドライアイス）となり、約５３％はガスになる。このスノ−ドライアイスは空気に接触する表面積が多いために気化反応速度が早く、当初急激な冷却が可能であるが、その作用保持時間はそれ程長くない。
【００２１】
そこで本発明においては、保冷時間をより長くするために、スノ−ドライアイスを圧縮してブロック化することにより、その空気接触面積を減少させて気化反応速度を遅らせることとした。なお、ブロック化といっても、一般のドライアイスのように固化させる訳ではなく、さ程保形性を持たないいわばソフトブロックの状態を意味している。そして、その圧縮の程度により、作用保持時間をコントロ−ルすることができる。
【００２２】
図示した構成例においては、ハンドル３６の回動角度如何によって圧縮度合が変化するので、コンテナ１９（箱蓋１９ａ）の側面に回動角度の指針となる目盛りを付することとしてもよい。
【００２３】
図９は本発明に係る方法及び装置を用いて得た、コンテナ内温度（実線で表示）と商品表面温度（破線で表示）の経時的変化を示すグラフであり、（Ａ）は比較例としてブロック化しないスノ−ドライアイスのままの状態における温度変化を示すグラフ、（Ｂ）はスノ−ドライアイスをソフトブロック化するが、蓄冷材を用いない場合における温度変化を示すグラフ、（Ｃ）はスノ−ドライアイスをソフトブロック化すると共に蓄冷材を用いた場合における温度変化を示すグラフである。
【００２４】
グラフ（Ａ）の場合は、ガス噴射後数十分の内にコンテナ内が−３５℃以下に急激に冷却され、それに引張られて商品表面温度も急激に低下している。その後コンテナ内温度が急激に上昇し、噴射から約１時間経過した時点で両温度が一致し（その温度を以下「飽和温度」と称する。）、以後両温度共僅かづつ上昇していき、約１２時間経過時点までは大きな変化が見られない。従って、この方法は、輸配送時間が１２時間以内の短距離輸送には利用可能であるが、それ以上の中長距離輸送には利用できないということになる。
【００２５】
グラフ（Ｂ）の場合は、ドライアイスがソフトブロック化されていて気化反応が抑制されるために、コンテナ内温度に（Ａ）のような急激な下降現象は見られず、比較的緩やかに下降して約３〜４時間後に最も下降した後緩やかに上昇を始め、約８時間後からほぼ平衡状態を維持している。商品表面温度もコンテナ内温度に近い変化をし、約６時間後に飽和温度に達し、その後コンテナ内温度よりも少し低い温度にて均衡し、約２４時間その状態を維持している。従って（Ｂ）の場合は、（Ａ）の場合の約２倍の輸送可能時間を確保できることになる。
【００２６】
グラフ（Ｃ）の場合は、ソフトブロックドライアイスによって先ず蓄冷材が冷却され、この蓄冷材を介してコンテナ１９内が冷却されるため、冷却効果が遅く表われている。即ち、コンテナ内温度及び商品表面温度共に約８時間後に最低となり、約１２時間後に飽和温度に達し、両温度共約４８時間後まで殆ど変化していない。従って、（Ｃ）の場合は、（Ｂ）の場合の約２倍の輸送可能時間を確保できることとなる。
【００２７】
図７は、本発明に係るシステムをより大型の断熱性を有するハ−ドコンテナ４１に適用した例を示すものである。この場合はハ−ドコンテナ４１内天井に液化ガス供給室４２が設置され、ハ−ドコンテナ４１の外壁上部に、液化ガス供給室４２に通じるノズル連結用コネクタ−４３と圧力センサ−進入口４４とが配備される。そして、液化ガス供給室４２に、スノ−ドライアイスの圧縮手段が設置される。
【００２８】
図８は、本発明に係るシステムを軽車両の荷台側部に設置した例を示すものである。この場合はボンベホルダ−２を用いずに、操作ボックス３がそのコンテナ載置台１７を外側に露出させて荷台側壁に固定され、コンテナ載置台１７を外側に倒し得るように構成される。
また、操作ボックス３設置部の横にボンベ設置スペ−ス４５が設けられ、そこに液化ガスボンベ１が交換可能に収納される。４６はボンベ設置スペ−ス４５の扉である。
【００２９】
図１０に示す例は、殊に大型コンテナ４７に対するもので、急冷装置の方を移動自在にし、且つ、ガンタイプのノズル４８が操作ボックス３から延びるフレキシブルチュ−ブ４９の先に取り付けられる。この場合は急冷装置の方を大型コンテナ４７に近付け、ノズル４８を大型コンテナ４７のノズル進入口５０内に挿入し、トリガ−操作によって液化ガスの供給を行うことができる。
【００３０】
図１１は、液化ガスとして液化チッ素ガスを用いる場合における保冷コンテナの箱蓋１９ｂの構成例を示すもので、上記図４に示す箱蓋１９ａと近似したものとなっている。両者の違いは、箱蓋１９ｂの上面及び／又は側面にガス抜き孔５２が多数透設される点（通例小孔が多数形成される。）と、箱蓋１９ｂに圧縮手段がない点である。その他の構成は共通である。
【００３１】
液化チッ素ガスを用いる場合に蓄冷材４０を用いるときは、マイナス１００度以下にもなる液化チッ素ガスの商品に対する影響を緩和すると共に、上記液化炭酸ガスの場合と同様の遅効性効果が得られる。
【００３２】
本発明に係るシステムは、車に搭載したりして容易に搬送できるので、上述したような低温保存品の輸配送に利用する外、緊急災害時における食品や医薬の保存に利用したり、工事現場、釣舟、キャンプ地等で任意の用途に利用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は上述した通りであるので、取扱いが容易で、重量及びスペ−スの問題がなく、必要とされる温度管理も可能で経済的に極めて効率よく低温保存品を輸配送することを可能ならしめる小型急冷システム及び保冷方法を提供し得る効果がある。
【００３４】
請求項２記載の小型冷却システムによれば、任意の場所に移動して、移動が容易ではない大型のコンテナ等に対して給ガスし得る効果がある。
【００３５】
請求項１乃至４、７、８に記載の小型急冷システムは、液化炭酸ガスのみならず液化チッ素ガスにも対応し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の分解斜視図である。
【図２】図１に示すシステムの設置例を示す斜視図である。
【図３】図１に示すシステムにおける操作ボックスの構成を示す図である。
【図４】図１に示すシステムにおける小型保冷コンテナの蓋部の構成例を示す図である。
【図５】図１に示すシステムにおける小型保冷コンテナの蓋部の他の構成例を示す図である。
【図６】図１に示すシステムにおける小型保冷コンテナの蓋部における圧縮手段の作用を示す図である。
【図７】図１に示すシステムにおける中型ないし大型の保冷コンテナの構成例を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態の設置例を示す図である。
【図９】本発明に係る方法の実効性を示すグラフである。
【図10】本発明の更に他の実施形態の構成及び使用方法を示す図である。
【図11】本発明の更に他の実施形態における保冷コンテナの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１液化ガスボンベ
２ボンベホルダ−
３操作ボックス
10 ジャッキ
14 操作ボックス固定具
16 固定具
17 コンテナ載置台
18 脚
19 コンテナ
19ａ箱蓋
19ｂ箱蓋
20 チャ−ジホ−ス
22 パネル面
23 ノズル
24 安全スイッチ
25 操作スイッチ
28 スノ−受け
29 コネクタ−
30 圧力センサ−進入孔
31 圧力センサ−
32 支持部材
34 押圧板
35 揺動ア−ム
36 ハンドル
37 ノズル進入口
38 パッキング材
40 蓄冷材
41 ハ−ドコンテナ
42 液化ガス供給室
43 連結用コネクタ−
44 圧力センサ−進入口
45 ボンベ設置スペ−ス
47 大型コンテナ
48 ノズル
49 フレキシブルチュ−ブ
50 ノズル進入口

Claims

液化ガスボンベと、これを保持するボンベホルダ−と、前記ボンベホルダ−に取り付けられる操作ボックスとから成り、前記操作ボックスは前記液化ガスボンベから供給される液化ガスを電磁弁を介して噴射するノズルを備えると共に、その噴射制御のための操作スイッチを備えており、前記ボンベホルダ−は移動自在であり、且つ、移動中前記液化ガスボンベを保持しつつこれを浮上させ得る手段を備えていることを特徴とする小型急冷システム。
前記操作ボックスが、一側面を形成していて下方に開いて水平状態を維持し得るコンテナ載置台を備えていることを特徴とする請求項１に記載の小型急冷システム。
前記ノズルを前記操作ボックスから離して操作可能にした請求項１に記載の小型急冷システム。
液化ガスボンベと、これを保持するボンベホルダ−と、前記ボンベホルダ−に取り付けられる操作ボックスとから成り、前記操作ボックスは前記液化ガスボンベから供給される液化ガスを電磁弁を介して噴射するノズルを備えると共に、その噴射制御のための操作スイッチを備えた小型急冷システムにおいて、液化ガスとして液化炭酸ガスを用いると共に、当該システムと、上部に前記ノズルから供給される液化ガスの供給スペ−スを設けると共に、前記供給スペ−ス内への液化ガス供給によって生成される雪状のスノ−ドライアイスを圧縮する手段を備えた保冷用コンテナとを組み合わせて成る小型急冷システム。
前記保冷用コンテナの液化ガス供給スペ−スの底面、側面又は上面に蓄冷材を配した請求項４に記載の小型急冷システム。
車両の荷台に装脱可能に配置される液化ガスボンベと、前記液化ガスボンベから供給される液化ガスを電磁弁を介して噴射するノズルを備えた操作ボックスとから成り、前記操作ボックスは前記ノズルとその噴射制御のための操作スイッチを備えたパネル面を外に向けて前記車両の荷台に固定され、前記パネル面を覆うカバ−が水平状態に開いてコンテナ載置台を構成することを特徴とする小型急冷システム。
前記ノズルを前記操作ボックスから離して操作可能にした請求項６に記載の小型急冷システム。
請求項６又７に記載された小型急冷システムにおいて液化ガスとして液化炭酸ガスを用い、上部に前記ノズルから供給される液化ガスの供給スペ−スを設けると共に、前記供給スペ−ス内への液化ガス供給によって生成される雪状のスノ−ドライアイスを圧縮する手段を備えた保冷用コンテナを組み合わせて成る小型急冷システム。
請求項１乃至３、６、７のいずれかに記載された小型急冷システムにおいて液化ガスとして液化チッ素を用いると共に、当該システムと、上部に前記ノズルから供給される液化チッ素ガスの供給スペ−スを設け、前記供給スペ−スの上面及び／又は側面にガス抜き孔を形成した保冷用コンテナとを組み合わせて成る小型急冷システム。
請求項１乃至３、６、７のいずれかに記載された小型急冷システムにおいて液化ガスとして液化チッ素を用いると共に、当該システムと、上部に前記ノズルから供給される液化チッ素ガスの供給スペ−スを設け、前記供給スペ−スの底面及び／又は側面に蓄冷材を配すると共にその上面及び／又は側面にガス抜き孔を形成した保冷用コンテナとを組み合わせて成る小型急冷システム。