JP4630610B2 - 保冷温装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばペットボトル等の容器に入った飲料を保冷温する保冷温装置及びその製造方法に関するものである。

近年、ペットボトルなどの容器に入った飲料は自動販売機やコンビニエンスストア等、様々な所で販売されており、いつでも気軽に購入して飲むことができる。

ところが、これら容器に入った飲料は一度に飲み切れなかった場合、残余はぬるくなってしまい、購入時に比べて著しく飲み心地や味を損ねてしまうことになる。

このように、保冷温性に乏しい容器に入れられたこれら飲料は、最適な温度で美味しく飲めるのは最初だけで、残余はぬるくなってしまい味を損ねてしまう。

従って、これら飲料を美味しく飲む為には、ぬるくなってしまう前に飲み切ってしまうか、何らかの手段で購入した際の最適な温度で保冷温するか、或いはぬるくなってしまった飲料を何らかの手段で再冷却若しくは再加熱しなければならない。

例えば、ペットボトルなどの容器に入った飲料をクーラーボックスなどの保冷温容器に入れて持ち運べば、該飲料を最適な温度に保つことができ、よって、いつでも美味しく該飲料を飲むことができる。

しかし、クーラーボックスは、保冷機能しか無く、ぬるくなったら当該飲料を冷却することができない。また、氷などの冷却材を多用することで再冷却も可能であるが、永続性が無い。

本発明は上記問題点を解決するもので、常に容器に入った飲料を最適な温度に保つことができ、例えば自動販売機で購入した容器入り飲料を購入時の最適な温度のまま保ち、いつでも美味しく飲むことができるだけでなく、既にぬるくなってしまった飲料を、再冷却若しくは再加熱することで、再び最適な温度にすることもできる極めて実用性に秀れた画期的な保冷温装置及びその製造方法を提供することを課題とする。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

ペットボトル10を収納して該ペットボトル10内の液体を保冷温する保冷温装置であって、内筒体１ａと外筒体１ｂとから成り該内筒体１ａと該外筒体１ｂ間の空隙部が断熱層19である胴部材１の下部開口部１ｄを底部材２で閉塞した収納体３と、この収納体３の底部材２の外側面に設けられ該底部材２を加熱若しくは冷却する加熱冷却部４と、前記収納体３の上部開口部１ｃに設けられ中央に開口９ａを有し該開口９ａの周縁に略直交方向に垂下した周壁部が設けられると共に該周壁部の内側面に凹部20が設けられ可撓性を有する部材で構成された天部材９とを具備し、前記外筒体１ｂの上部外周には凸部21が設けられ、この凸部21は前記天部材９に設けた前記凹部20と係合するように構成され、前記内筒体１ａの下部には下方程拡開するテーパ部13が設けられ、前記底部材２の周面には前記テーパ部13と合致するテーパ部14が設けられ、前記収納体３と前記胴部材１とは前記テーパ部13・14同士を合致させて接合することで一体となるように構成され、前記天部材９の前記開口９ａの開口縁には放射方向に切れ込みが設けられ、この開口縁は前記収納体３に収納された前記ペットボトル10の肩部中程に当接合致するように設けることで前記ペットボトル10が前記収納体３内に前記開口９ａから導出入可能に構成されていることを特徴とする保冷温装置に係るものである。

また、請求項１記載の保冷温装置において、前記胴部材１は熱伝導率の低い部材で構成されていることを特徴とする保冷温装置に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の保冷温装置において、前記底部材２は熱伝導率の高い部材で構成されていることを特徴とする保冷温装置に係るものである。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載の保冷温装置において、前記加熱冷却部４は、ペルチェ素子５ａによって発熱若しくは吸熱する熱源部５と、前記ペルチェ素子５ａに直流電流を流す電源部７と、この電源部７の直流電流の方向を切り替える切替部８とで構成されていることを特徴とする保冷温装置に係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載の保冷温装置において、前記切れ込みは等間隔で４つ設けられていることを特徴とする保冷温装置に係るものである。

また、内筒体１ａと外筒体１ｂとから成り該内筒体１ａと該外筒体１ｂ間の空隙部が真空断熱層19である胴部材１の下部開口部１ｄを板状の底部材２で閉塞した収納体３と、この収納体３の前記底部材２の外側面に設けられ、前記底部材２を加熱若しくは冷却する加熱冷却部４を有する保冷温装置の製造方法であって、前記胴部材１の下部開口部１ｄの内方に形成された下方側に拡開するテーパ部13の下端寄りには真空排気用の排気孔12が設けられ、前記底部材２の周面に形成された前記テーパ部13と合致するテーパ部14と前記胴部材１のテーパ部13とを該胴部材１の底側を上側にして前記真空排気用の排気孔12より下方位置において当接させ、前記胴部材１の下部開口部１ｄを前記底部材２で閉塞すると共に、前記底部材２と前記胴部材１との連設箇所にろう材11を配し、その後、真空加熱により前記胴部材１から前記真空排気用の排気孔12を介して排気すると共に、前記ろう材11を溶融して該ろう材11により前記胴部材１と前記底部材２との接合及び前記排気用の排気孔12の封止を行うことを特徴とする保冷温装置の製造方法に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、断熱機能を有する収納体内に収納された貯液容体内の飲料からの無駄な放熱が阻止され、該飲料の温度が保持される。

また、該飲料の温度が不適温になっても加熱部，冷却部若しくは加熱冷却部によって飲料を加熱若しくは冷却することで、飲料は常に最適な温度に保たれる。

従って、本発明は秀れた保冷温効果を発揮し、しかも、前記加熱部，冷却部及び加熱冷却部によって、加熱冷却効果も発揮できるから、例えば、既にぬるくなってしまい味や飲み心地を損ねてしまった飲料を再び最適な温度に戻るまで加熱若しくは冷却することも可能な、極めて実用性に秀れた画期的で商品価値の高い保冷温装置及びその製造方法となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

収納体３内に貯液容体10を収納すると、該収納体３によって放熱が阻止されて貯液容体10内の液体は保冷温され、また底部２に設けられ該底部２を加熱若しくは冷却する加熱冷却部４によって、前記貯液容体10内の液体は前記底部２を介して加熱若しくは冷却される。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、貯液容体10を収納して該貯液容体10内の液体を保冷温する保冷温装置であって、内筒体１ａと外筒体１ｂとから成り該内筒体１ａと外筒体１ｂ間の空隙部が真空断熱層19である胴部材１の下部開口部１ｄを底部材２で閉塞した収納体３と、この収納体３の底部材２の外側面に設けられ該底部材２を加熱若しくは冷却する加熱冷却部４とで構成されている保冷温装置である。

本実施例では、前記貯液容体10として、一般的に販売されている５００ｍｌタイプのペットボトルを採用している。

前記胴部材１は、図１に図示したように、熱伝導率の低いステンレス製の部材で形成した内筒体１ａと同じくステンレス製の部材で形成した外筒体１ｂから成り、この内筒体１ａの上端部と外筒体１ｂの上端部及び内筒体１ａの下端部と外筒体１ｂの下端部を夫々アルゴン溶接により接合してなる二重構造体の空隙部を、真空処理により真空断熱層19に形成した構成である。

この胴部材１はステンレス製であるが、チタン製などの熱伝導率の低い部材であればどのような部材で形成しても良い。

この胴部材１の上部外周には、該胴部材１を構成する前記外筒体１ｂの上部を折曲して形成した、後述の天部材９の凹条20と係合する凸部21が設けられている。

また、胴部材１の内径は、該胴部材１内に前記ペットボトルを良好に収納でき、且つ大きすぎないように約７０ｍｍに形成されている。

また、胴部材１の高さは、該胴部材１内に前記ペットボトルを収納した際に、該ペットボトルの肩部（ペットボトル上部の錐形状の部分）の中程から上方部位が突出するような高さに形成されている。

また、胴部材１の下部開口部１ｄには、前記内筒体１ａの下部を外側に折曲して下方程拡開となるテーパ部13が形成されている。

この胴部材１の下部開口部１ｄには、該下部開口部１ｄを閉塞する底部材２が設けられている。

この底部材２は、熱伝導率の高いアルミニウム製の板状部材で形成されており、周面には前記胴部材１の下部開口部１ｄに形成したテーパ部13と合致するテーパ部14が形成されている。底部材２を胴部材１の下部開口部１ｄに、テーパ部13，14同士を合致させて嵌入し、この底部材２と前記胴部材１との連設箇所に接着剤を塗布して両者は接合される。尚、底部材２と胴部材１とは接合せず、且つ前記底部材２を前記加熱冷却部４に設けておき、使用に際して該底部材２に前記胴部材１を装着する構成でも良い。

この底部材２と前記胴部材１との連設箇所は、例えば、ろう材11を用いて融着接合しても良い。

例えば、図２に図示したように、上述の通り内筒体１ａと外筒体１ｂとを接合して二重構造体としての胴部材１を形成し、続いて、この胴部材１の下部に設けられた真空排気用の排気孔12の近傍位置において該胴部材１の下部開口部１ｄを前記底部材２で閉塞すると共に前記底部材２と前記胴部材１との連設箇所にろう材11を配し、続いて、この状態で真空加熱炉にて真空加熱することで該胴部材１内から前記排気孔12を介して排気し、且つ、前記ろう材11を溶融して該ろう材11により前記胴部材１と前記底部材２とを接合すると共に前記排気孔12を封止し、真空断熱二重構造を具備した胴部材１の形成及び該胴部材１と前記底部材２との接合を同時に行うようにしても良い。この場合は、それだけ効率良く製造できる。

この底部材２はアルミニウム製であるが、銅製などの熱伝導率の高い部材であればどのような部材で形成しても良い。

また、この底部材２の外側面には、加熱冷却部４が設けられている。

この加熱冷却部４は、具体的には、ペルチェ素子５ａよって発熱若しくは吸熱する熱源部５と、この熱源部５に直流電流を流す電源部７と、この直流電流の方向を切り替える切替部８とで構成されている。

また、加熱冷却部４に設けた前記ペルチェ素子５ａは、異なる二種類の熱電材料（図示省略）の接合部に電流を流すと、片方の熱電材料からもう片方の熱電材料へ熱が移動するというペルチェ効果を利用した素子であり、電流の方向を逆転させると熱の移動方向も逆転するものである。

また、加熱冷却部４には、前記ペルチェ素子５ａに一定方向の電流を流す電源部７が設けられており、この電源部７は、単に前記ペルチェ素子５ａに一定方向に電流を流すだけでなく、前記ペルチェ素子５ａの放熱及び吸熱温度を適宜温度に保てるように、電源部７から前記ペルチェ素子５ａに流す電流量や印加する電圧量を適宜調整する温度制御部（図示省略）が設けられている。

また、加熱冷却部４には、前記電源部７の電流方向を任意に切り替えて、前記ペルチェ素子５ａの発熱及び吸熱の切り替える切替部８が設けられている。尚、本実施例では、前記底部材２の外側面に該底部材２を加熱若しくは冷却する前記加熱冷却部４を設けた構成であるが、例えば、この底部材２の外側面に該底部材２を加熱する加熱部又は該底部材２を冷却する冷却部を設けた構成としても良い。

また、本実施例では、前記胴部材１の上部開口部１ｃに、可撓性を有する部材で形成した天部材９が設けられており、この天部材９は、前記胴部材１の上部開口部１ｃからペットボトルの肩部が突出できるように、中央に開口９ａを有する形状に形成されている。

この天部材９は、具体的には、中心位置に開口９ａを有し、周縁には略直交方向に周壁部が垂下した形状で、この周壁部の内側面には、前記凸条21に係合する凹条20が形成されており、この天部材９を胴部材１の上端部に被嵌し、前記凸条21に前記凹条20を係合させることで収納体３に装着する。

また、天部材９は、可撓性を有する部材で形成されているため、ペットボトルの形状に合致して当接させることができる為、良好な保冷温状態が得られることとなり、また、ペットボトルの挿入又は取り出しが容易であり、更に、ペットボトルを取り出し易いように、開口９ａの開口縁には放射方向、本実施例の場合には略等間隔で四つの切れ込みが設けられている。

尚、天部材９を可撓性を有する部材で構成し、且つ、前記切れ込みを長く形成しておけば、常時開口している開口部は無くても良い。この場合、缶ジュースなど高さが低い貯液容体10を収納体３内に収納した際、開口がない分放熱を良好に阻止できることとなる。

本実施例は、上述のように構成したから、内筒体１ａと外筒体１ｂとから成る胴部材１の下部開口部１ｄを底部材２で閉塞した収納体３にペットボトルを収納すると、前記胴部材１の前記真空断熱層19によって放熱が阻止されてペットボトル内の液体は保冷温されることとなる。

また底部材２の外側面に設けられ該底部材２を加熱若しくは冷却する加熱冷却部４によって、前記ペットボトル内の飲料は前記胴部材１の下部開口部１ｄを閉塞する前記底部材２を介して加熱若しくは冷却されることとなる。

この際、加熱冷却部４の電源部７に設けた温度制御部によって該電源部７の、熱源部５のペルチェ素子５ａに流す電流量と印加電圧を制御して、前記ペルチェ素子５ａの発熱若しくは吸熱温度を調整し、ペットボトル内の飲料を熱すぎたり冷たすぎたりせず最適な温度に保つことができる。

また胴部材１の上部開口部１ｃに設けた天部材９によって、上部開口部１ｃ側からの放熱が阻止されることとなる。

よって、本実施例によれば、胴部材１の真空断熱層19によって、本実施例に係る保冷温装置内に収納された前記ペットボトル（貯液容体10）内の飲料からの無駄な放熱を阻止し、良好に該飲料の温度を保持でき、また、該飲料の温度が不適温になっても前記加熱冷却部４によって飲料を加熱若しくは冷却することで、飲料を常に最適な温度に保つこと、例えば、既にぬるくなってしまい味や飲み心地を損ねてしまった飲料を再び最適な温度に戻るまで加熱若しくは冷却することなども可能で、極めて実用性に秀れる。

具体的には、例えば、ペットボトルなどの容器に入った冷たい飲料を購入すると、この容器には保冷温機能が無いからこの容器内の飲料が徐々に温くなってしまい味や飲み心地を損ねてしまう。そこで、容器に入った冷たい飲料を購入して冷たい温度で美味しく飲むためには、従来は、温くなる前に冷たい温度のまま一度に飲み切ることができるように小さい容器の飲料を購入したり、又は、飲み残しを一々冷蔵庫にて収納しておき、飲みたくなったら再び冷蔵庫まで取りに行って飲むなどしなくてはならなかったが、本実施例に係る保冷温装置を使用すれば、容器内の飲料が温くなってしまうことを気にする必要がなく、飲みたくなったら本実施例に係る保冷温装置に手を伸ばし、いつでも冷たくて美味しい状態で容器に入った飲料を飲むことができることとなる。

また、本実施例は、前記胴部材１を熱伝導率の低いステンレス製の部材で構成しているので、このステンレスの断熱性により一層保冷温性に秀れる。

また、前記底部材２を熱伝導率の高いアルミニウム製の部材で形成しているから、該底部材２の底部に貼設状態に設けた熱源部５の発熱若しくは吸熱が効率良く前記底部材２に伝わり、しかも、この底部材２の周面には前記断熱性に秀れた胴部材１が囲繞されているからこの底部材２の周囲方向への放熱が良好に阻止され、従って、前記加熱冷却部４の発熱若しくは吸熱を、前記底部材２を介して該底部材２の上部のペットボトル内の飲料に良好に伝えることができ、一層効率良く加熱若しくは冷却することができる。

また、前記胴部材１の内径は、大きすぎないように前記ペットボトルを丁度収納できる程度の大きさに設定しているから、一層効率良く前記ペットボトル内の飲料を保冷温及び加熱若しくは冷却できることとなる。即ち、前記胴部材１内にペットボトルを収納した際に、該胴部材１と前記ペットボトルとの間に余分な空隙が生じると、この余分な空隙に存在する空気によって保冷温性及び加熱若しくは冷却効率が損なわれてしまうから、前記胴部材１の内径を大きくするとそれだけ空隙が多く生じ、それだけ熱効率が悪くなってしまう問題があるが、本実施例によれば、このような問題も解決される。

また、天部材９によって上方への放熱を阻止できるだけでなく、該天部材９の開口縁が可撓性を有する為に、該天部材９を取り付けた状態のまま収納体３内にペットボトルを出し入れすることが可能で、しかもの開口縁から前記ペットボトルの肩部が突出しているから、該ペットボトルを取り出さずとも、収納した状態のままキャップを開けてコップに注いだり飲んだりすることができるなど、一層実用性に秀れる。

本実施例では、前記貯液容体10として５００ｍｌタイプのペットボトルを採用したが、これに限らず、例えば、２ｌ若しくは３ｌタイプのペットボトルを採用しても良い。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例に係る保冷温装置の概略構成図である。 本実施例の別例の説明断面図である。

１ 胴部材
１ａ 内筒体
１ｂ 外筒体
１ｃ 上部開口部
１ｄ 下部開口部
２ 底部，底部材
３ 収納体
４ 加熱部，冷却部，加熱冷却部
５ 熱源部
５ａ ペルチェ素子
７ 電源部
８ 切替部
９ 天部材
９ａ 開口
10 貯液容体
19 断熱層

Claims (6)

1. ペットボトルを収納して該ペットボトル内の液体を保冷温する保冷温装置であって、内筒体と外筒体とから成り該内筒体と該外筒体間の空隙部が断熱層である胴部材の下部開口部を底部材で閉塞した収納体と、この収納体の底部材の外側面に設けられ該底部材を加熱若しくは冷却する加熱冷却部と、前記収納体の上部開口部に設けられ中央に開口を有し該開口の周縁に略直交方向に垂下した周壁部が設けられると共に該周壁部の内側面に凹部が設けられ可撓性を有する部材で構成された天部材とを具備し、前記外筒体の上部外周には凸部が設けられ、この凸部は前記天部材に設けた前記凹部と係合するように構成され、前記内筒体の下部には下方程拡開するテーパ部が設けられ、前記底部材の周面には前記テーパ部と合致するテーパ部が設けられ、前記収納体と前記胴部材とは前記テーパ部同士を合致させて接合することで一体となるように構成され、前記天部材の前記開口の開口縁には放射方向に切れ込みが設けられ、この開口縁は前記収納体に収納された前記ペットボトルの肩部中程に当接合致するように設けることで前記ペットボトルが前記収納体内に前記開口から導出入可能に構成されていることを特徴とする保冷温装置。
2. 請求項１記載の保冷温装置において、前記胴部材は熱伝導率の低い部材で構成されていることを特徴とする保冷温装置。
3. 請求項１，２いずれか１項に記載の保冷温装置において、前記底部材は熱伝導率の高い部材で構成されていることを特徴とする保冷温装置。
4. 請求項１〜３いずれか１項に記載の保冷温装置において、前記加熱冷却部は、ペルチェ素子によって発熱若しくは吸熱する熱源部と、前記ペルチェ素子に直流電流を流す電源部と、この電源部の直流電流の方向を切り替える切替部とで構成されていることを特徴とする保冷温装置。
5. 請求項１〜４いずれか１項に記載の保冷温装置において、前記切れ込みは等間隔で４つ設けられていることを特徴とする保冷温装置。
6. 内筒体と外筒体とから成り該内筒体と該外筒体間の空隙部が真空断熱層である胴部材の下部開口部を板状の底部材で閉塞した収納体と、この収納体の前記底部材の外側面に設けられ、前記底部材を加熱若しくは冷却する加熱冷却部を有する保冷温装置の製造方法であって、前記胴部材の下部開口部の内方に形成された下方側に拡開するテーパ部の下端寄りには真空排気用の排気孔が設けられ、前記底部材の周面に形成された前記テーパ部と合致するテーパ部と前記胴部材のテーパ部とを該胴部材の底側を上側にして前記真空排気用の排気孔より下方位置において当接させ、前記胴部材の下部開口部を前記底部材で閉塞すると共に、前記底部材と前記胴部材との連設箇所にろう材を配し、その後、真空加熱により前記胴部材から前記真空排気用の排気孔を介して排気すると共に、前記ろう材を溶融して該ろう材により前記胴部材と前記底部材との接合及び前記排気用の排気孔の封止を行うことを特徴とする保冷温装置の製造方法。

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