JP6308410B2 - 保冷剤 - Google Patents
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Description
本発明は、主成分の保冷液本体と、補助成分の吸水性ポリマーを含む保冷剤である。そして重量割合は、保冷液本体の重量割合を1000とすると、吸水性ポリマーの重量割合は、1≦吸水性ポリマーの重量≦5とするものである。そのうえで保冷液本体は、尿素:8〜12重量%、水:80〜85重量%、ポリプロピレングリコール:5〜10重量%とするものである。
尿素は、水を凍り易くするものである。
ポリプロピレングリコールは、水を凍り難くするものである。
吸水性ポリマーは、冷却効果を長期間に亘って発揮できるようにするためのものである。保冷液本体に対する吸水性ポリマーの割合が多すぎると、凍った状態が持続され易くなって融け難くなり、熱伝達率が悪くなるし、少なすぎると、凍った状態から溶けやすくなり、保冷効果(冷却効果)が短くなる。また吸水性ポリマーの適切な割合は、室温環境下で保冷液本体に加えて充分に攪拌したときに、全体としての粘度がいわゆる「とろみ」のついた状態となる程度であり、割合が多すぎると、全体としての粘度が高くなり流動性を失い、割合が少なすぎると、見た目では水と遜色がない程度の流動性のある状態となる。
理想的な保冷剤の状態は、家庭用冷蔵庫の冷凍室である程度の時間冷却したときに、中心部では凍っていながら、表面では湿った状態である。このような保冷剤が得られるように、尿素、水、ポリプロピレングリコール、吸水性ポリマーの配合割合を変えた保冷剤をサンプル品として何種類も作成し、サンプル品の保冷剤を透明なプラスチックコップに入れて、家庭用冷蔵庫の冷凍室で12時間ほど冷やした。今回の実験に用いた家庭用冷蔵庫は、一般に市販されている標準的なものである。ちなみに冷凍室の室温は、−18℃〜−20℃程度である。
尿素が8重量%よりも少ない場合や、ポリプロピレングリコールが10重量%よりも多い場合には、保冷剤が凍らずにみぞれ状になった。また尿素が12重量%よりも多い場合や、ポリプロピレングリコールが5重量%よりも少ない場合には、保冷剤が完全に凍って全体が真っ白になっていた。このように保冷剤が凍らない状態や完全に凍った状態は、理想的な保冷剤の状態ではない。
いっぽうサンプル品のうち上記した本発明の保冷剤の範囲内の配合割合のものは、理想的な保冷剤の状態になった。
パッキン6の材質はゴムである。またパッキン6は、リング状であって、その下面には外容器4の上端部に嵌め込む溝部が形成されている。
内容器5も金属製であると共に、底のある筒状であって外容器4の内側に収容される内容器本体51と、内容器本体51の上端から下方へ向かうと共に外容器4の上部の半径方向外側に重なり合うように配置される口壁52とを備えるものである。
また内容器5は、内容器本体51の上部と口壁52とで外容器4の半径方向内外を挟むようにして、外容器4に取り付けられる。そのために内容器5と外容器4は、内容器本体51の上部には半径方向外側に突出する外向凸部51aを備え、外容器4の内層41の上部には半径方向内側に突出する内向凸部41aを備え、内向凸部41aの下側に外向凸部51aが互いの弾性を利用して筒の周方向全周に亘って嵌り合うものである。
また内容器5のうち内容器本体51の底部の下面と外容器4の底部の上面との間にはクッション7が押し潰される形で挟まれる。
クッション7は、円盤状で、非吸水性と弾性を兼備するものである。
また外容器4と内容器本体51との間であって外向凸部51aとクッション7との上下間に筒状の空間部3aが形成される。この筒状の空間部3aには第一実施例の保冷剤3が収容される。ちなみに保冷剤3の量は、筒状の空間部3aの全容量(100%)よりも少量で、80〜85%としてあり、これは保冷剤3が凍結によって膨張した場合にでも対応できるようにするためである。
1)25℃の環境下に設定された恒温恒湿器の中に試験体を入れ、4℃環境下において12時間以上冷やしたビールを240ml注ぎ、試験体内中央部にてビールの温度を10秒毎に3分間(180秒間)測定する。180秒間を測定期間の1サイクルとする。また測定開始からの180秒間を第1サイクルとする。ちなみに試験体は、ビール(液体)の最大収容量を280mlとするものである。
2)次に試験体内のビールを素早く捨て再度1)を行う。この2)での測定開始から180秒間を第2サイクルとする。
3)再度2)を行う。この3)での測定開始から180秒間を第3サイクルとする。
第1サイクルは経過時間0〜180秒、第2サイクルは経過時間190秒〜370秒、第3サイクルは経過時間380秒〜560秒である。また経過時間180秒〜190秒、370〜380秒は、試験体内のビールを入れ替えている時間である。
第2サイクルでも、測定開始直後(190秒経過時)において3.9℃のビールが30秒後(220秒経過時)には0℃に、40秒後には−0.1℃に、180秒後には−1.3℃に冷却されている。
第3サイクルでは、測定開始直後(380秒経過時)において3.9℃のビールが120秒後(500秒経過時)には0℃に、130秒後には−0.1℃に、180秒後には−0.6℃に冷却されている。
このように本発明の第一実施例の保冷剤は、短時間で氷点下にまで冷却する効果と、第3サイクルまで氷点下に冷却することのできる効果を有している。
この比較例としての保冷剤は、尿素を用いずに、その代わりに水を用いた、以下のものである。保冷液本体の各成分の重量割合は、全体を100重量%として、水:95重量%、ポリプロピレングリコール:5重量%である。また保冷液本体に対する吸水性ポリマーの配合割合は、本発明の第一実施例の保冷剤と同じである。
第1サイクルでは、測定開始直後において4.0℃のビールが120秒後には−0.2℃に、180秒後には−0.8℃に冷却されている。
第2サイクルでは、測定開始直後(190秒経過時)において4.0℃のビールが180秒後(370秒経過時)に1.9℃に冷却されている。つまり氷点下にまでは冷却されなかった。
第3サイクルでは、測定開始直後(380秒経過時)において4.0℃のビールが180秒後(560秒経過時)に2.1℃に冷却されている。
このように比較例としての保冷剤を用いた場合、第2サイクル以降は、ビールを氷点下に冷却できなかった。しかも第1サイクルにおいてもビールを氷点下にするには、本発明の第一実施例の保冷剤の場合と比べて、4倍の時間がかかっている。
この結果から、第一実施例の保冷剤は冷却しても容積が変わらない、凍結による膨張が全くないと言える。したがって前述したタンブラーの筒状の空間部3aだけでなく、容器の同様の空間部に、第一実施例の保冷剤を入れて同様に冷却しても、凍結による膨張が発生しないと、言える。また第一実施例の保冷剤だけでなく、本発明の保冷剤の範囲内の他の例についても、家庭用冷蔵庫の冷凍庫で12時間冷やした場合、同じ結果が得られた。
2 容器本体
3 保冷剤
3a 空間部
4 外容器
41 内層
41a 内向凸部
42 外層
43 空間層
5 内容器
51 内容器本体
51a 外向凸部
52 口壁
6 パッキン
7 クッション
Claims (1)
- 主成分の保冷液本体と、補助成分の吸水性ポリマーを含む保冷剤であり、
重量割合は、保冷液本体の重量を1000とすると、1≦吸水性ポリマーの重量≦5であり、
保冷液本体は、尿素:8〜12重量%、水:80〜85重量%、ポリプロピレングリコール:5〜10重量%とする保冷剤。
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