JP7217878B2 - Refrigerator, Cargo, Transportation Equipment, Transportation Method and Refrigeration Method - Google Patents

Refrigerator, Cargo, Transportation Equipment, Transportation Method and Refrigeration Method Download PDF

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Description

本開示は、保冷剤、保冷具、貨物及び輸送機器、輸送方法及び保冷方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to ice packs, ice packs, freight and transportation equipment, transportation methods, and cold insulation methods.

食品等を保冷した状態で輸送することに利用される保冷剤(蓄冷剤、アイスパック)が知られている(例えば特許文献1)。なお、慣用的に、保冷剤の語は、保冷剤だけでなく、保冷剤を封入している容器を含む全体を指す場合があるが、本開示においては、保冷剤は、保冷剤自体を指し、保冷剤及び当該保冷剤を封入している容器の全体については、保冷具と呼称するものとする。 2. Description of the Related Art Cooling agents (cold storage agents, ice packs) used for transporting food in a cold state are known (for example, Patent Document 1). Conventionally, the term "cooling agent" may refer not only to the cooling agent but also to the entire container enclosing the cooling agent, but in the present disclosure, the cooling agent refers to the cooling agent itself. , the cooling agent and the entire container enclosing the cooling agent shall be referred to as a cooling device.

一般に市販されている保冷具において、保冷剤は、水に種々の添加剤を添加して構成されている。添加剤としては、例えば、防腐剤、凝固点降下剤、増粘剤、不凍液、着色剤が挙げられる。保冷具は、例えば、冷凍庫によって保冷剤が凍らされ、保冷対象物(例えば食品)とともに梱包される。冷凍庫の温度は、一般には、-20℃~10℃とされており、ひいては、保冷剤は、使用開始時において-20℃~-10℃の温度とされる。 In cold insulators generally available on the market, cold insulators are made by adding various additives to water. Additives include, for example, preservatives, freezing point depressants, thickeners, antifreeze, and colorants. In the cold insulator, for example, a cold insulator is frozen in a freezer, and packed together with a cold-retained object (for example, food). The temperature of the freezer is generally -20°C to -10°C, and the temperature of the ice pack is -20°C to -10°C at the start of use.

特許文献1は、-65℃以下の極低温域での保冷のための保冷剤を開示している。この保冷剤は、水と、塩化リチウム及び塩化ナトリウムを含有する溶質とを含む。特許文献1では、この保冷剤を-90℃以下の環境下で凍結させた実施例を開示している。 Patent Literature 1 discloses a refrigerant for keeping cold in an extremely low temperature range of -65°C or lower. This ice pack contains water and a solute containing lithium chloride and sodium chloride. Patent Document 1 discloses an example in which this refrigerant is frozen in an environment of -90°C or lower.

特開2017-128622号公報JP 2017-128622 A

例えば、保冷対象物の種類毎に保冷に適した温度、又は保冷のための上限温度は異なる。そのような種々の温度毎に保冷時間を長くすることが望まれる。 For example, the temperature suitable for cold storage or the upper limit temperature for cold storage differs for each type of cold-insulated object. It is desired to lengthen the cooling time for each of such various temperatures.

本開示の一態様に係る保冷剤は、水及び塩を含んでいるとともに-100℃以下の氷からなる。 A cooling agent according to an aspect of the present disclosure contains water and salt, and is made of ice of −100° C. or lower.

一例において、前記塩の質量が前記水及び前記塩の合計質量に対して5%以上である。 In one example, the weight of the salt is 5% or more with respect to the total weight of the water and the salt.

一例において、前記塩としてNaClを含み、NaClの質量が前記水及びNaClの合計質量に対して5%以上である。 In one example, NaCl is included as the salt, and the mass of NaCl is 5% or more with respect to the total mass of the water and NaCl.

一例において、NaClの質量が前記水及びNaClの合計質量に対して20%以上26%以下である。 In one example, the mass of NaCl is 20% or more and 26% or less with respect to the total mass of water and NaCl.

一例において、NaClの質量が前記水及びNaClの合計質量に対して10%以下である。 In one example, the weight of NaCl is 10% or less with respect to the total weight of water and NaCl.

一例において、融点が-25℃以上-3℃以下である。 In one example, the melting point is -25°C or higher and -3°C or lower.

本開示の一態様に係る保冷具は、上記の保冷剤と、前記保冷剤が封入されている封入容器と、を有している。 A human body cooling apparatus according to an aspect of the present disclosure includes the above-described cooling agent and an enclosed container in which the cooling agent is enclosed.

本開示の一態様に係る貨物は、上記の保冷具と、保冷対象物と、前記保冷具と前記保冷対象物とを共に収容している収容容器と、を有している。 A cargo according to an aspect of the present disclosure includes the cold insulator, an object to be cold-insulated, and a container accommodating both the cold insulator and the object to be cold-insulated.

本開示の一態様に係る輸送機器は、上記の保冷具と、保冷対象物と、前記保冷具と前記保冷対象物とを共に収容している収容容器と、を有している。 A transportation device according to an aspect of the present disclosure includes the above-described cold insulator, an object to be cold-insulated, and a container that accommodates both the cold insulator and the object to be cold-insulated.

本開示の一態様に係る輸送方法は、上記の保冷具と保冷対象物とを共に収容容器に収容するステップと、前記保冷具及び前記保冷対象物を共に収容している前記収容容器を移送するステップと、を有している。 A transportation method according to an aspect of the present disclosure includes a step of accommodating both the cold insulator and the object to be cold-insulated in a container, and transferring the container accommodating both the cold insulator and the object to be cold-insulated. and a step.

本開示の一態様に係る保冷方法は、上記の保冷具と保冷対象物とを共に収容容器に収容するステップを有している。 A cold storage method according to an aspect of the present disclosure includes a step of accommodating both the above-described cold insulator and the object to be kept cold in a container.

上記の構成又は手順によれば、例えば、保冷対象物を比較的低温(例えば-20℃以下)に保つ時間を長くすることができる。 According to the above configuration or procedure, for example, it is possible to lengthen the time for which the cold-insulated object is kept at a relatively low temperature (for example, −20° C. or below).

比較例に係る保冷剤(NaClの濃度0%)の温度変化を示す図。The figure which shows the temperature change of the refrigerant|coolant (0% of NaCl density|concentration) which concerns on a comparative example. 実施形態に係る保冷剤(NaClの濃度5%)の温度変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing temperature changes of a cooling agent (NaCl concentration of 5%) according to the embodiment. 実施形態に係る保冷剤(NaClの濃度10%)の温度変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing temperature changes of the cooling agent (NaCl concentration: 10%) according to the embodiment. 実施形態に係る保冷剤(NaClの濃度24%)の温度変化を示す図。The figure which shows the temperature change of the refrigerant|coolant (24% of density|concentrations of NaCl) which concerns on embodiment. 保冷剤におけるNaClの濃度毎に-20℃以下の温度が保持された時間を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the time during which the temperature of −20° C. or lower is maintained for each concentration of NaCl in the cooling agent. 図6(a)~図6(c)は保冷剤の応用例を説明する模式図。6(a) to 6(c) are schematic diagrams for explaining application examples of the cooling agent.

[用語]
以下では、説明の便宜上、「塩分濃度」又は「塩の濃度」の語は、特に断りがない限り、水及び塩の合計質量に対する塩の質量の割合(質量%)を指すものとする。例えば、保冷剤が、水及び塩の他に、添加物を含む場合においても、塩分濃度は、塩の質量/(水の質量+塩の質量)である。すなわち、添加物の質量は、塩分濃度を算出するときの分母に含めない。また、保冷剤に含まれる塩が種々の塩(例えばNaCl、MgCl及びCaCl)の混合物である場合においては、上記の塩の質量は、当該混合物の質量(種々の塩の合計質量)である。
[the term]
Hereinafter, for convenience of explanation, the term "salinity" or "salt concentration" refers to the ratio (% by mass) of the mass of salt to the total mass of water and salt unless otherwise specified. For example, even when the cooling agent contains additives in addition to water and salt, the salt concentration is the mass of salt/(mass of water+mass of salt). That is, the mass of the additive is not included in the denominator when calculating the salt concentration. In addition, when the salt contained in the cooling agent is a mixture of various salts (for example, NaCl, MgCl 2 and CaCl 2 ), the mass of the salt is the mass of the mixture (the total mass of the various salts). be.

「NaClの濃度」の語は、特に断りがない限り、水及びNaClの合計質量に対するNaClの質量の割合(質量%)を指すものとする。例えば、保冷剤が、水及びNaClの他に、NaCl以外の塩(例えばホウ酸塩)及び/又は塩以外の添加物を含む場合においても、NaClの濃度は、NaClの質量/(水の質量+NaClの質量)である。すなわち、NaCl以外の塩及び塩以外の添加物の質量は、NaClの濃度を算出するときの分母に含めない。塩として、NaClを挙げたが、NaCl以外について「~の濃度」という場合も同様とする。 Unless otherwise specified, the term "NaCl concentration" shall refer to the ratio (mass %) of NaCl to the total mass of water and NaCl. For example, even when the cooling agent contains water and NaCl as well as salts other than NaCl (for example, borate) and/or additives other than salts, the concentration of NaCl is the mass of NaCl/(mass of water + mass of NaCl). That is, the mass of salts other than NaCl and additives other than salts is not included in the denominator when calculating the concentration of NaCl. Although NaCl is mentioned as a salt, the same shall apply to other than NaCl when referring to "concentration of".

濃度について「5%」のように小数点を省略して示しているとき、特に断りがない限り、小数点以下は四捨五入されているものとする。従って、例えば、「5%以上26%以下」の範囲は、4.5%、4.45%及び26.4444…%も含む。温度についても同様とする。 When the decimal point is omitted, such as "5%", the concentration is rounded off to the nearest whole number unless otherwise specified. Therefore, for example, the range of "5% or more and 26% or less" also includes 4.5%, 4.45% and 26.4444%. The same applies to temperature.

[保冷剤の成分]
本開示の実施形態に係る保冷剤は、水と塩とを含んでいる。保冷剤が塩を含むことにより、例えば、保冷剤の凝固点(特に断りがない限り、融点と同じ。以下、同様。)が降下する。一方、保冷剤は、通常、潜熱を吸収している間、凝固点付近の温度を維持する。従って、保冷剤は、塩を含まない場合に比較して、低い温度(例えば-20℃以下)を維持する時間が長くなる。
[Ingredients of cooling agent]
A cooling agent according to an embodiment of the present disclosure contains water and salt. When the cooling agent contains salt, for example, the freezing point of the cooling agent (unless otherwise specified, the same as the melting point; hereinafter the same) is lowered. Ice packs, on the other hand, typically maintain a temperature near the freezing point while absorbing latent heat. Therefore, the cooling agent maintains a low temperature (for example, −20° C. or lower) for a longer time than when it does not contain salt.

ここでいう塩は、化学でいう塩、すなわち、酸由来の陰イオン(アニオン)と塩基由来の陽イオン(カチオン)とがイオン結合した化合物である。このような塩としては、例えば、酸性塩(例えば、NaHCO、NaHSO、NaHPO又はNaHPO)、塩基性塩(例えば、MgCl(OH)又はMgCl・Mg(OH))、正塩(例えば、NaCl、CaCl、NHCl、CHCOONa又はCuSO)を挙げることができる。上述した種々の塩の混合物が塩として用いられてもよい。 The term "salt" as used herein is a chemical salt, that is, a compound in which an acid-derived anion (anion) and a base-derived cation (cation) are ionic bonded. Such salts include, for example, acid salts (e.g. NaHCO3 , NaHSO4 , Na2HPO4 or NaH2PO4 ), basic salts ( e.g. MgCl(OH) or MgCl2.Mg (OH)2 ) . ), normal salts such as NaCl, CaCl 2 , NH 4 Cl, CH 3 COONa or CuSO 4 . Mixtures of the various salts mentioned above may be used as salts.

また、塩は、海水に含まれる塩から選択されてもよい。海水に含まれる塩としては、例えば、NaCl、MgCl(にがり)、MgSO、CaSO、KCl及びCaClを挙げることができる。これらの塩は、過剰摂取は別として、食品衛生法において健康を損なうおそれのない添加物として挙げられている。 Also, the salt may be selected from those found in sea water. Examples of salts contained in seawater include NaCl, MgCl 2 (bittern), MgSO 4 , CaSO 4 , KCl and CaCl 2 . Apart from overdose, these salts are listed as additives that do not harm health under the Food Sanitation Law.

塩の品質(グレード)は問わない。塩としては、一般用、工業用、食品添加用等の種々の用途のものが利用されてよく、1級又は特級等であるか否かも問わない。 The quality (grade) of salt does not matter. The salt may be used for various purposes such as general use, industrial use, and food additive use, and it does not matter whether it is first grade or special grade.

保冷剤は、水に塩のみを添加したものとされてもよいし、塩以外の添加物が添加されても構わない。例えば、保冷剤全体の質量に対して10質量%未満又は5質量%未満の他の添加材が添加されても構わない。添加物としては、例えば、通常の保冷剤に含まれている既述の成分(例えば、防腐剤、増粘剤及び/又は着色剤)を挙げることができる。水は、純水(HO)の他、水道水などの不純物を含むものであってもよい。不純物は、上記の他の添加物と同様に評価されてもよい。 The cooling agent may be water to which only salt is added, or an additive other than salt may be added. For example, less than 10% by mass or less than 5% by mass of other additives may be added to the total mass of the cooling agent. Additives include, for example, the above-described components (eg, preservatives, thickeners and/or colorants) contained in ordinary cooling agents. The water may be pure water (H 2 O) or may contain impurities such as tap water. Impurities may be evaluated in the same manner as other additives above.

保冷剤の塩分濃度は、例えば、海水の塩分濃度(約3.5%)よりも高くされている。例えば、上述した種々の塩を用いた場合において、保冷剤の塩分濃度は、5%以上である。塩分濃度の例の詳細については後述する。 The salt concentration of the cooling agent is, for example, higher than that of seawater (approximately 3.5%). For example, when the various salts described above are used, the salt concentration of the cooling agent is 5% or more. Details of examples of salinity concentration will be described later.

[保冷剤の温度]
保冷剤の温度は、例えば、保冷剤の冷却完了時において、又は保冷剤の使用開始時(例えば保冷対象物と共に梱包された時)若しくはその直前(例えば使用開始時の10分以内)において-100℃以下又は-120℃以下とされる。保冷剤は、-100℃以下に冷却されることによって凍結する。換言すれば、保冷剤は、冷却完了時、使用開始時又はその直前において氷からなる。
[Temperature of refrigerant]
The temperature of the cooling agent is -100, for example, when the cooling of the cooling agent is completed, or when the cooling agent is started to be used (for example, when packed together with the object to be cooled) or immediately before that (for example, within 10 minutes of the start of use). °C or below or -120°C or below. The ice pack freezes when cooled to -100°C or lower. In other words, the ice pack consists of ice at the completion of cooling, at the start of use, or immediately before.

保冷剤の温度が-100℃以下とされることにより、例えば、保冷剤の温度が凝固点に至るまでに保冷剤が吸収する顕熱が増加する。その結果、比較的低温(例えば-20℃以下)で保冷が行われる時間を長くすることができる。また、例えば、食品の種類及び食品の質量に対する保冷剤の質量等にもよるが、-100℃以下の保冷剤を食品に近づけることによって、食品を瞬間凍結させることができる。すなわち、保冷剤は、保冷だけでなく、食品の瞬間凍結に兼用される。 By setting the temperature of the cooling agent to −100° C. or lower, for example, the sensible heat absorbed by the cooling agent increases until the temperature of the cooling agent reaches the freezing point. As a result, it is possible to lengthen the time during which cold storage is performed at a relatively low temperature (for example, −20° C. or lower). In addition, depending on the type of food and the mass of the cooling agent relative to the mass of the food, the food can be instantly frozen by bringing the cooling agent of −100° C. or lower close to the food. In other words, the cooling agent is used not only for cold storage but also for flash freezing of food.

保冷剤を-100℃以下まで冷却するには、例えば、株式会社エイディーディー社製の「超低温チラー コールドウェーブ」を用いてよい。この超低温チラーは、多段蒸発器及び混合冷媒を用いることによって、供給された気体(例えば、空気、フロンガス、液体窒素又はアルゴンガス)を-130℃程度の温度まで冷却することができる。そして、例えば、保冷剤の周囲に前記のチラーによって冷却された気体を供給することによって、保冷剤を-100℃以下まで冷却することができる。 In order to cool the refrigerant down to -100°C or lower, for example, "Ultra Low Temperature Chiller Cold Wave" manufactured by ADD Co., Ltd. may be used. This ultra-low temperature chiller can cool the supplied gas (for example, air, Freon gas, liquid nitrogen or argon gas) to a temperature of about -130°C by using a multi-stage evaporator and a mixed refrigerant. Then, for example, the cooling agent can be cooled to -100° C. or below by supplying the gas cooled by the chiller to the surroundings of the cooling agent.

確認的に記載すると、チラーは、フリーザの概念を含むものである。また、特に図示しないが、チラーは、例えば、基本的な構成として、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を冷却する凝縮器、冷却された冷媒の圧力を下げて送る膨張弁及び圧力が下げられた冷媒によって冷却対象(保冷剤又は保冷剤の周囲に供給される気体)を冷却する蒸発器をこの列挙順に循環流路に沿って有している。チラーは、例えば、保冷対象物が生産若しくは卸される場所に設置されたり、宅配を担う業者の各営業所に設置されたりしてよい。 To confirm, the chiller includes the freezer concept. Although not shown, the chiller has, for example, a basic configuration including a compressor that compresses the refrigerant, a condenser that cools the compressed refrigerant, an expansion valve that lowers the pressure of the cooled refrigerant and sends it, and a It has an evaporator that cools the object to be cooled (refrigerant or gas supplied around the refrigerant) with the lowered refrigerant along the circulation flow path in this enumeration order. The chiller may be installed, for example, at a location where cold-storage objects are produced or wholesaled, or installed at each business office of a delivery company.

[NaClの濃度]
以下では、塩としてNaClを例に取り、保冷剤の温度変化の実験結果を示す。そして、塩の濃度が保冷に及ぼす影響を説明するとともに、塩の濃度の範囲の例を提示する。
[Concentration of NaCl]
In the following, taking NaCl as an example of salt, the experimental results of the temperature change of the cooling agent will be shown. Then, the effect of salt concentration on cold storage is explained, and an example of the range of salt concentration is presented.

(第1実験)
水(水道水)及びNaClのみからなる溶液により保冷剤を作製した。この保冷剤を-120℃の雰囲気によって十分に冷却し、容器(一般家庭用に市販されている発泡ケース)に収容した。容器内の保冷剤の質量は2000gとした。そして、当該容器を室温下に置き、容器内の温度変化を調べた。このような実験をNaClの濃度が互いに異なる複数ケースについて行った。
(first experiment)
A cooling agent was prepared from a solution consisting only of water (tap water) and NaCl. This refrigerant was sufficiently cooled in an atmosphere of −120° C. and housed in a container (foam case commercially available for general household use). The mass of the cooling agent in the container was set to 2000 g. Then, the container was placed at room temperature, and the temperature change inside the container was examined. Such an experiment was conducted for a plurality of cases with different NaCl concentrations.

図1~図4は実験結果を示す図である。これらの図において、横軸は時間t(h:hour)を示している。縦軸は温度T(℃)を示している。プロットされた線は、時間経過(横軸)と温度変化(縦軸)との関係を示している。図1~図4は、NaClの濃度が互いに異なる実験結果に対応している。各図と濃度との対応関係は、以下のとおりである。図1:0%、図2:5%、図3:10%、図4:24%。なお、図1は、水のみからなる保冷剤であるから、比較例に係る保冷剤である。 1 to 4 are diagrams showing experimental results. In these figures, the horizontal axis indicates time t (h: hour). The vertical axis indicates the temperature T (°C). The plotted line indicates the relationship between the passage of time (horizontal axis) and the temperature change (vertical axis). 1-4 correspond to experimental results with different concentrations of NaCl. The correspondence between each figure and the density is as follows. Figure 1: 0%, Figure 2: 5%, Figure 3: 10%, Figure 4: 24%. In addition, FIG. 1 is a cooling agent according to a comparative example because it is a cooling agent consisting only of water.

各図においては、経過時間t(h)=2、4、6及び8等の目盛線上における温度を数字で示している。また、これらの図では、-20℃の位置に補助線を引くとともに、温度が-20℃を超えた時点を矢印で示しつつ、そのときの経過時間(概略)を記した。 In each figure, the temperature is indicated numerically on a scale line such as elapsed time t(h)=2, 4, 6 and 8. FIG. In these figures, an auxiliary line is drawn at the position of −20° C., and the time point when the temperature exceeds −20° C. is indicated by an arrow, and the elapsed time at that time (outline) is described.

図1(比較例)に典型的に現れているように、通常、固体(氷)の保冷剤がその融点よりも高い温度の雰囲気に置かれると、保冷剤の温度は、保冷剤による顕熱の吸収によって徐々に上昇し、融点に至る(図1では0℃)。その後、保冷剤は、固体から液体へ徐々に(換言すれば一部ずつ)変化していく。この過程において、保冷剤の温度は、保冷剤による潜熱の吸収によって融点付近に維持される。保冷剤の概ね全部が液体に変化した後は、保冷剤の温度は、保冷剤による顕熱の吸収によって徐々に上昇し、雰囲気の温度に至る。 As typically shown in FIG. 1 (comparative example), when a solid (ice) refrigerant is placed in an atmosphere at a temperature higher than its melting point, the temperature of the refrigerant is increased by the sensible heat generated by the refrigerant. It gradually rises due to the absorption of , and reaches the melting point (0° C. in FIG. 1). After that, the cooling agent gradually changes from solid to liquid (in other words, part by part). In this process, the temperature of the cooling agent is maintained near the melting point by absorption of latent heat by the cooling agent. After almost all of the cooling agent has changed to liquid, the temperature of the cooling agent gradually rises due to the absorption of sensible heat by the cooling agent and reaches the temperature of the atmosphere.

図2~図4(実施形態)においても、保冷剤の温度変化の概略は、上記の温度変化と同様である。ただし、保冷剤がNaClを含むことにより、保冷剤の融点は低くなっている。融点は、NaClの濃度によって異なる。具体的には、溶液中の溶質のモル濃度に比例して融点は低くなる。従って、図1~図4は、一定の温度に維持される温度が互いに異なっている。各保冷剤の融点は、以下のとおりである。図1(NaCl:0%):0℃、図2(NaCl:5%):約-3℃、図3(NaCl:10%):約-7℃、図4(NaCl:24%):約-20℃。 In FIGS. 2 to 4 (embodiments) as well, the outline of the temperature change of the cooling agent is the same as the temperature change described above. However, since the refrigerant contains NaCl, the melting point of the refrigerant is low. The melting point varies with the concentration of NaCl. Specifically, the melting point decreases in proportion to the molar concentration of the solute in solution. Therefore, FIGS. 1-4 differ from each other in the temperature maintained at a constant temperature. The melting point of each cooling agent is as follows. FIG. 1 (NaCl: 0%): 0° C., FIG. 2 (NaCl: 5%): about −3° C., FIG. 3 (NaCl: 10%): about −7° C., FIG. 4 (NaCl: 24%): about -20°C.

図2及び図3に係る保冷剤は、融点が-20℃よりも高い。従って、上記のように保冷剤による顕熱の吸収によって保冷剤の温度が融点まで上昇するとすれば、-20℃以下の範囲において、図2及び図3の温度変化は、図1の温度変化と同様になるはずである。すなわち、温度は、融点まで徐々に(概ね一定の変化率で)上昇していくはずである。別の観点では、図1~図3は、-20℃以下の温度が保持される時間は互いに概ね同等になるはずである。 The cooling agents according to FIGS. 2 and 3 have a melting point higher than -20.degree. Therefore, if the temperature of the cooling agent rises to the melting point due to the absorption of sensible heat by the cooling agent as described above, the temperature changes in FIGS. 2 and 3 are the same as those in FIG. should be similar. That is, the temperature should rise gradually (at a roughly constant rate of change) to the melting point. From another point of view, FIGS. 1 to 3 should be roughly equivalent to each other in terms of how long the temperature is maintained at −20° C. or less.

しかし、図2及び図3では、保冷剤の温度は、融点よりも低い-20℃付近においても、上昇が停止して、一定に保たれている。その結果、図2及び図3は、図1に比較して、-20℃以下の温度が保持される時間(計測開始(t=0)から保冷剤の温度が-20℃を超えるまでの時間。以下、「-20℃保持時間」という。)が長くなっている。すなわち、保冷剤にNaClを含ませることによって、-20℃保持時間が長くなっている。そして、このときのNaClの濃度は、保冷剤の融点が-20℃以下となる濃度(例えば約23%)よりも低くても構わない。例えば、今回の実験では、5%以上の濃度で、-20℃保持時間を長くする効果が確認されている。 However, in FIGS. 2 and 3, the temperature of the cooling agent stops rising and is kept constant even at around −20° C., which is lower than the melting point. As a result, compared to FIG. 1, FIGS. 2 and 3 show that the time during which the temperature of −20° C. or less is maintained (the time from the start of measurement (t=0) until the temperature of the cooling agent exceeds −20° C. , hereinafter referred to as "-20°C holding time") is longer. That is, the −20° C. retention time is extended by including NaCl in the cooling agent. The concentration of NaCl at this time may be lower than the concentration (for example, about 23%) at which the melting point of the cooling agent is −20° C. or lower. For example, in the present experiment, it was confirmed that the concentration of 5% or more has the effect of lengthening the −20° C. holding time.

NaClの濃度が低くても-20℃付近で温度上昇が一旦停止する理由としては、例えば、以下のものが挙げられる。液体状の保冷剤は、微視的にはNaClの濃度が高い部分とNaClの濃度が低い部分とを含んでいる。また、液体状の保冷剤においては、NaCl(電離したNa及びClを含む概念である。)が溶媒中を移動しており、溶媒の一部に着目すると、NaClの濃度が変化している。このような保冷剤を冷却すると、保冷剤は、まず、NaClの濃度が低い部分が凍結する。凍結せずに残った部分は、既に凍結した部分に比較してNaClの濃度が高い。この残った部分において、NaClの溶媒中の移動によってNaClの濃度が低い部分(例えば既に凍結した部分と同程度の濃度の部分)が生じると、当該部分が先に凍結する。このような作用が繰り返されると、最初に凍結した部分と、凍結せずに残った部分とのNaClの濃度の差は拡大していく。最終的に保冷剤の全部が凍結したとき、保冷剤は、NaClの濃度が低い部分と高い部分とを含んでいる。NaClの濃度が高い部分の濃度は、例えば、融点が約-20℃となる濃度(約24%)に対応している。 The reasons why the temperature rise temporarily stops at around −20° C. even when the NaCl concentration is low are as follows. Microscopically, the liquid refrigerant contains a portion with a high NaCl concentration and a portion with a low NaCl concentration. In addition, in the liquid refrigerant, NaCl (a concept including ionized Na + and Cl ) is moving in the solvent, and focusing on a part of the solvent, the concentration of NaCl changes. there is When such a cooling agent is cooled, first, a portion of the cooling agent having a low NaCl concentration freezes. The portion that remains unfrozen has a higher concentration of NaCl compared to the portion that has already been frozen. In this remaining portion, if a portion with a low NaCl concentration (for example, a portion with a concentration similar to that of the already frozen portion) occurs due to movement of NaCl in the solvent, that portion will freeze first. As this action is repeated, the difference in NaCl concentration between the first frozen portion and the remaining unfrozen portion increases. When the entire ice pack is finally frozen, the ice pack contains a portion with a low NaCl concentration and a portion with a high NaCl concentration. The concentration of the portion with high NaCl concentration corresponds to, for example, the concentration (approximately 24%) at which the melting point is approximately -20°C.

なお、上記のように、保冷剤は、厳密には、濃度(別の観点では融点)が互いに異なる部分を含むが、特に断りがない限りは、濃度及び融点は、保冷剤全体としての平均値を指すものとする。 Strictly speaking, as described above, the refrigerant contains portions with different concentrations (melting points from another point of view), but unless otherwise specified, the concentrations and melting points are the average values of the refrigerant as a whole. shall refer to

図5は、図1~図4から-20℃以下の温度が保持された時間を特定して示す図である。横軸C(%)は、NaClの濃度を示している。縦軸t-20(h)は、-20℃保持時間を示している。プロットされた丸点は、NaClの濃度と、-20℃保持時間との関係の計測結果を示している。曲線は、計測結果に対する近似曲線を示している。 FIG. 5 is a diagram showing specific times during which the temperature of −20° C. or lower is maintained from FIGS. 1 to 4. FIG. The horizontal axis C (%) indicates the concentration of NaCl. The vertical axis t −20 (h) indicates the −20° C. holding time. The plotted round points indicate the measured results of the relationship between the NaCl concentration and the −20° C. holding time. Curves indicate approximate curves for the measurement results.

この図に示されているように、NaClの濃度が高くなるほど、-20℃保持時間は長くなっている。従って、保冷対象物が-20℃以下の温度で保冷されることが望ましいものである場合においては、NaClの濃度を高くすることによって、保冷対象物にとって望ましい温度での保冷を長く維持することができる。濃度に対する-20℃保持時間の変化率は、今回の実験結果では、概ね一定となっており、また、より厳密には0%~10%の間の変化率よりも10%~24%の変化率が大きくなっている。 As shown in this figure, the higher the NaCl concentration, the longer the −20° C. holding time. Therefore, when it is desired that the object to be cold-retained be kept cold at a temperature of −20° C. or lower, it is possible to keep the cold-retained object at a desirable temperature for a long time by increasing the concentration of NaCl. can. The rate of change of -20°C retention time with respect to concentration is generally constant in the results of this experiment, and more strictly, the rate of change between 0% and 10% is 10% to 24%. rate is increasing.

濃度が高いほど-20℃保持時間が長くなる理由としては、以下のものが挙げられる。上記のように、凍結した保冷剤は、NaClの濃度が高い(融点が低い部分)と濃度が低い(融点が高い部分)とを含んでいる。保冷剤全体としての平均的な濃度が高いほど、融点が低い部分の体積は大きくなる。その結果、NaClの濃度(平均値)が高いほど、-20℃保持時間は長くなる。 The reason why the -20°C holding time is longer as the concentration is higher is as follows. As described above, the frozen ice pack contains high concentrations of NaCl (parts with low melting points) and low concentrations (parts with high melting points). The higher the average concentration of the cooling agent as a whole, the larger the volume of the portion with the lower melting point. As a result, the higher the NaCl concentration (average value), the longer the −20° C. holding time.

図1~図4に戻る。上記のように、NaClの濃度が高いほど、-20℃保持時間は長くなる。そして、図1~図4においては、図4(NaCl:24%)の-20℃保持時間が最も長い。しかし、逆に、図2~図4の中では、図4は、0℃以下の温度が保持される時間(計測開始(t=0)から保冷剤の温度が0℃を超えるまでの時間。以下、「0℃保持時間」という。)が最も短い。図1は、0℃付近(例えば1℃以下)の温度が維持される時間は長いものの、0℃保持時間は図4よりも短い。 Returning to FIGS. 1-4. As noted above, the higher the concentration of NaCl, the longer the −20° C. holding time. 1 to 4, the holding time at −20° C. in FIG. 4 (NaCl: 24%) is the longest. Conversely, among FIGS. 2 to 4, FIG. 4 shows the time during which the temperature of 0° C. or less is maintained (the time from the start of measurement (t=0) until the temperature of the cooling agent exceeds 0° C.). hereinafter referred to as “0° C. holding time”) is the shortest. In FIG. 1, the time during which the temperature is maintained at around 0° C. (for example, 1° C. or less) is long, but the 0° C. holding time is shorter than in FIG.

従って、例えば、保冷対象物を-20℃以下の温度で保冷する必要が無く、0℃以下で保冷すればよい場合においては、NaClの濃度は、ある程度の高さに抑えられてよい。これにより、必要な温度での保冷時間を長くすることができる。換言すれば、NaClの濃度は、高ければ高いほどよいわけではなく、保冷対象物の種類等に応じて適宜に設定されることが望ましい。 Therefore, for example, when it is not necessary to keep cold-insulated objects at a temperature of −20° C. or lower, but only at 0° C. or lower, the concentration of NaCl may be suppressed to a certain level. As a result, the cooling time at the required temperature can be lengthened. In other words, the higher the concentration of NaCl, the better, and it is desirable that the concentration be appropriately set according to the type of the object to be kept cold.

NaClの濃度が低い方が0℃保持時間が長くなる理由としては、例えば、以下のものが挙げられる。容器の内部の温度が低いほど、容器の内部と外部との温度差は大きくなる。その結果、容器を介して外部の熱が内部へ伝わりやすくなる。一方、-20℃保持時間が長くなるということは、容器の内部の温度が低く維持される時間が長くなるということである。換言すれば、容器を介して外部の熱が内部へ伝わりやすい時間が長くなる。その結果、NaClの濃度が高く、-20℃保持時間が長い保冷剤ほど、早期に多くの熱を吸収してしまい、早期に0℃に至る。また、塩分濃度が高いほど、比熱が小さくなることも理由として挙げられる。 The reasons why the 0° C. holding time is longer when the NaCl concentration is lower are as follows. The lower the temperature inside the container, the greater the temperature difference between the inside and outside of the container. As a result, external heat is easily transmitted to the inside through the container. On the other hand, the lengthening of the -20°C holding time means that the temperature inside the container is kept low for a longer period of time. In other words, the time during which external heat is easily conducted to the inside through the container becomes longer. As a result, the higher the concentration of NaCl and the longer the holding time at -20°C, the faster the cooling agent absorbs a large amount of heat, and the earlier it reaches 0°C. Another reason is that the higher the salt concentration, the smaller the specific heat.

これまでの説明から類推されるように、NaClよりも融点を降下させることができる塩を用いた場合においては、容器内の温度が-20℃よりも低い所定温度(例えば約-30℃又は約-50℃)に維持される時間が生じる。その結果、容器内の温度が前記所定温度以下に維持される時間が長くなる。しかし、逆に、-20℃保持時間及び0℃保持時間は短くなる。特に図示しないが、本願発明者は、NaClよりも融点を降下させることができるMgCl及びCaClを用いた実験により、上記の傾向を確認している。従って、塩としてNaClを用いた場合においては、他の塩を用いた場合に比較して、-20℃保持時間を長くしやすい。 As can be inferred from the above description, in the case of using a salt that can lower the melting point more than NaCl, the temperature in the container is a predetermined temperature lower than -20 ° C. (for example, about -30 ° C. or about −50° C.) occurs. As a result, the time during which the temperature inside the container is maintained at or below the predetermined temperature becomes longer. Conversely, however, the −20° C. retention time and the 0° C. retention time are shortened. Although not shown, the inventor of the present application has confirmed the above tendency through experiments using MgCl 2 and CaCl 2 that can lower the melting point more than NaCl. Therefore, when NaCl is used as the salt, the −20° C. retention time can be easily extended compared to when other salts are used.

(第1実験の補助実験)
特に図示しないが、NaClの濃度を20%とした1000gの保冷剤を一般に市販されている冷凍庫(概ね-20℃の雰囲気)によって十分に冷却した後、当該保冷剤を収容した容器内の温度変化を調べる実験も行った。その結果、容器内の温度が-20℃付近に維持される現象は確認できなかった。これは、-20℃の雰囲気では保冷剤は殆ど凝固していないことからである。このことから、NaClの添加によって-20℃保持時間を長くする効果が得られるのは、十分に低い温度(例えば-100℃以下)まで保冷剤を冷却した場合に限られることが確認できた。
(Auxiliary experiment of the first experiment)
Although not shown in particular, after sufficiently cooling 1000 g of a cooling agent with a NaCl concentration of 20% in a generally commercially available freezer (atmosphere of approximately -20 ° C.), the temperature change in the container containing the cooling agent. We also conducted an experiment to investigate As a result, the phenomenon that the temperature inside the container was maintained around -20°C could not be confirmed. This is because the cooling agent is hardly solidified in an atmosphere of -20°C. From this, it was confirmed that the effect of lengthening the −20° C. holding time by adding NaCl can be obtained only when the cooling agent is cooled to a sufficiently low temperature (for example, −100° C. or lower).

(第2実験)
水(水道水)、NaCl及び不純物(NaClの塩水にとっての不純物の意味である。)からなる保冷剤を作製した。不純物としては、HBOを用いた。この保冷剤を約350mlの容積のペットボトルに260g収容し、-120℃の雰囲気によって十分に冷却した。そして、当該ペットボトルを室温下に置き、保冷剤の温度の変化を調べた。このような実験をNaClの濃度が互いに異なる複数ケースについて行った。
(Second experiment)
A cold insulator consisting of water (tap water), NaCl and impurities (NaCl means impurities for brine) was prepared. H 3 BO 3 was used as an impurity. 260 g of this refrigerant was placed in a PET bottle having a volume of about 350 ml and was sufficiently cooled in an atmosphere of -120°C. Then, the PET bottle was placed at room temperature, and the temperature change of the cooling agent was examined. Such an experiment was conducted for a plurality of cases with different NaCl concentrations.

以下に、NaClの濃度毎に、計測開始から1時間毎の温度変化を示す。温度の変化は℃である。
% 1h 2h 3h 4h 5h 6h
0 -59.3 -27.7 -10.4 -3.1 -0.9 -0.5
5 -58.7 -26.6 -21.5 -17.2 -12.1 -9.7
10 -57.2 -26.0 -20.8 -20.0 -17.0 -13.8
24 -61.2 -29.5 -20.9 -20.8 -20.5 -19.5
Below, the temperature change every hour from the start of measurement is shown for each concentration of NaCl. The change in temperature is °C.
% 1h 2h 3h 4h 5h 6h
0 -59.3 -27.7 -10.4 -3.1 -0.9 -0.5
5 -58.7 -26.6 -21.5 -17.2 -12.1 -9.7
10 -57.2 -26.0 -20.8 -20.0 -17.0 -13.8
24 -61.2 -29.5 -20.9 -20.8 -20.5 -19.5

上記の結果から、保冷剤が不純物を含んでいる場合においても、第1実験と同様に、NaClの濃度を高くするほど-20℃保持時間が長くなることを確認できた。 From the above results, it was confirmed that even when the cooling agent contains impurities, the −20° C. holding time becomes longer as the NaCl concentration increases, as in the first experiment.

(第3実験)
水及び塩としてのMgCl(濃度30%)を含む保冷剤を作製した。この保冷剤として、ゲル化剤を含んでおり、凍結前にゲル状のものと、ゲル化剤を含んでいないものとの2種を用意した。ゲル化剤の量は、市販の保冷剤におけるゲル化剤の量と同等とした。そして、第2実験と同様に、260gの保冷剤を収容した約350mlの容積のペットボトルを-120℃の雰囲気によって十分に冷却した後、その温度変化を調べた。このような実験を、ゲル化剤を含む保冷剤3つ(G1~G3とする。)と、ゲル化剤を含まない保冷剤3つ(G4~G6とする。)との合計6ケースについて行った。
(Third experiment)
An ice pack was prepared containing water and MgCl 2 (30% concentration) as salt. Two types of cold insulators were prepared, one containing a gelling agent and gelled before freezing, and the other containing no gelling agent. The amount of gelling agent was the same as the amount of gelling agent in a commercially available cooling agent. Then, similarly to the second experiment, a PET bottle with a volume of about 350 ml containing 260 g of a cooling agent was sufficiently cooled in an atmosphere of −120° C., and then the temperature change was examined. Such an experiment was conducted for a total of 6 cases of 3 cooling agents containing a gelling agent (referred to as G1 to G3) and 3 cooling agents containing no gelling agent (referred to as G4 to G6). rice field.

以下に、計測開始から適宜な経過時間毎の温度変化を示す。温度の変化は℃である。
4h 7h 9h 12h 16h
G1 -29.6 -27.1 -19.8 -13.1 -0.2
G2 -29.3 -27.0 -19.7 -13.2 -0.2
G3 -30.7 -27.9 -20.3 -13.5 -0.2
G4 -29.5 -27.3 -20.3 -13.2 -0.0
G5 -30.5 -28.1 -21.0 -13.7 -0.1
G6 -29.4 -26.4 -19.6 -12.4 +0.2
Below, the temperature change for each appropriate elapsed time from the start of measurement is shown. The change in temperature is °C.
4h 7h 9h 12h 16h
G1 -29.6 -27.1 -19.8 -13.1 -0.2
G2 -29.3 -27.0 -19.7 -13.2 -0.2
G3 -30.7 -27.9 -20.3 -13.5 -0.2
G4 -29.5 -27.3 -20.3 -13.2 -0.0
G5 -30.5 -28.1 -21.0 -13.7 -0.1
G6 -29.4 -26.4 -19.6 -12.4 +0.2

上記の結果から、保冷剤がゲル化剤を含んでいる場合においても、塩の濃度を高くするほど-20℃保持時間が長くなることを確認できた。 From the above results, it was confirmed that even when the cooling agent contains a gelling agent, the −20° C. holding time becomes longer as the salt concentration increases.

(NaClの濃度の範囲の例)
以上の実験結果から、NaClの濃度の下限の例として、5%、20%又は23%を挙げることができる(小数点以下は四捨五入するものとする。以下、上限等についても同様。)。NaClの濃度が少なくとも5%であれば、濃度が0%(純水)の場合に比較して-20℃保持時間が長くなる。また、NaClの濃度を高くしていくことによる保冷剤の凝固点の降下は、濃度が23.3%のときに限界に到達する。従って、濃度が20%以上又は23%以上であれば、-20℃保持時間を極力長くすることができる。
(Example of NaCl concentration range)
From the above experimental results, examples of the lower limit of the NaCl concentration can be 5%, 20%, or 23% (the numbers below the decimal point are rounded off. The same applies to the upper limit, etc.). If the NaCl concentration is at least 5%, the −20° C. retention time is longer than when the concentration is 0% (pure water). Also, the lowering of the freezing point of the cooling agent due to increasing the concentration of NaCl reaches its limit when the concentration is 23.3%. Therefore, if the concentration is 20% or more or 23% or more, the −20° C. holding time can be lengthened as much as possible.

また、NaClの濃度の上限の例として24%又は26%を挙げることができる。上述のように、融点の降下は、濃度が23.3%のときに限界に到達する。従って、例えば、濃度が24%以下又は26%以下であれば、-20℃保持時間を十分に長くしつつ、無駄にNaClを消費するおそれを低減することができる。 Moreover, 24% or 26% can be given as an example of the upper limit of the concentration of NaCl. As mentioned above, the melting point depression reaches its limit at a concentration of 23.3%. Therefore, for example, if the concentration is 24% or less or 26% or less, the −20° C. holding time can be sufficiently long, and the risk of wasting NaCl can be reduced.

上記の濃度の下限及び上限の組み合わせから、NaClの濃度の範囲の例として、5%以上26%以下、20%以上26%以下、又は23%以上24%以下を挙げることができる。この範囲であれば、NaClのコストを抑えつつ、-20℃保持時間を長くすることができる。 From the combinations of the above lower and upper concentration limits, examples of NaCl concentration ranges include 5% to 26%, 20% to 26%, and 23% to 24%. Within this range, the −20° C. holding time can be lengthened while suppressing the cost of NaCl.

また、上記とは異なる観点から、NaClの濃度の範囲の例として、5%以上10%以下、5%以上6%以下を挙げることもできる。この場合、例えば、濃度が0%の場合に比較して、氷点下の温度を確実に維持することができ、かつ濃度が10%超の場合に比較して、氷点下の温度が維持される時間を長くすることができる。 From a viewpoint different from the above, examples of the NaCl concentration range include 5% to 10% and 5% to 6%. In this case, for example, compared to when the concentration is 0%, the sub-zero temperature can be reliably maintained, and compared to when the concentration exceeds 10%, the time for which the sub-zero temperature is maintained can be longer.

(保冷剤の融点の範囲の例)
上記では、濃度によって保冷剤を規定したが、融点によって保冷剤が規定されてもよい。例えば、NaClの濃度5%の場合、融点は約3℃である。また、NaClの濃度を高くしていくことによる保冷剤の融点の降下は、約-21℃が限界である。従って、例えば、保冷剤は、融点が-25℃以上-3℃以下とされてよい。なお、-21℃ではなく、-25℃としたのは、NaCl以外の他の添加物の影響も考慮したものである。
(Example of melting point range of refrigerant)
In the above description, the refrigerant is defined by its concentration, but the refrigerant may be defined by its melting point. For example, at a concentration of 5% NaCl, the melting point is about 3°C. In addition, the lowering of the melting point of the cooling agent by increasing the concentration of NaCl is limited to about -21°C. Therefore, for example, the cooling agent may have a melting point of −25° C. or higher and −3° C. or lower. The reason why the temperature is -25° C. instead of -21° C. is that the influence of additives other than NaCl is taken into consideration.

[保冷剤の応用例]
以下、本実施形態に係る保冷剤の応用例について説明する。具体的には、保冷剤を利用している保冷具、貨物、輸送機器、輸送方法及び保冷方法について説明する。
[Application example of cooling agent]
Application examples of the cooling agent according to the present embodiment will be described below. Specifically, cooling equipment, cargo, transportation equipment, transportation methods, and cold insulation methods using cooling agents will be described.

図6(a)は、上述した保冷剤1を利用している保冷具3の一例を示している斜視図である。なお、保冷具3の一部は破断して示されている。 FIG. 6(a) is a perspective view showing an example of a cold insulator 3 using the cold insulator 1 described above. A part of the human body cooling apparatus 3 is shown broken.

保冷具3は、保冷剤1と、保冷剤1が封入されている封入容器5とを有している。保冷具3は、繰り返し使用されるタイプのものであってもよいし、使い捨てタイプのものであってもよい。なお、封入容器5には、保冷剤1と共に気体(例えば空気)が封入されていても構わない。 The cold insulator 3 has a cold insulator 1 and an enclosed container 5 in which the cold insulator 1 is sealed. The human body cooling apparatus 3 may be of a repeatedly used type or of a disposable type. Gas (for example, air) may be enclosed in the enclosure 5 together with the cooling agent 1 .

封入容器5の大きさ、形状及び材料は、適宜に設定されてよい。例えば、封入容器5として、公知の種々の保冷具の封入容器が利用されてよい。具体的には、例えば、封入容器5は、可撓性の材料(樹脂等)によって構成された袋状のものであってもよいし、可撓性を有さない材料(樹脂等)によって構成されたハードタイプ容器(図示の例)であってもよい。また、例えば、封入容器5は、注入口を有さない(封入容器5の破壊無しでは保冷剤1を取り出すことができない)ものであってもよいし、図示の例のようにキャップによって塞がれた注入口を有するものであってもよい。また、例えば、封入容器5の形状は、概略直方体状であってもよいし(図示の例)、用途に応じた特異な形状を有していてもよい。また、例えば、封入容器5の容積(可撓性の場合は最大容積)は、10ml以上1リットル以下とされてよい。 The size, shape and material of the enclosure 5 may be set as appropriate. For example, as the enclosure 5, enclosures for various known cold insulators may be used. Specifically, for example, the enclosed container 5 may be a bag-like one made of a flexible material (resin, etc.), or may be made of an inflexible material (resin, etc.). It may be a hard type container (illustrated example). Further, for example, the enclosure 5 may have no injection port (the cooling agent 1 cannot be taken out without destroying the enclosure 5), or may be closed with a cap as shown in the example. It may have an injection port that is closed. Further, for example, the shape of the enclosed container 5 may be a substantially rectangular parallelepiped shape (example shown in the figure), or may have a unique shape depending on the application. Also, for example, the volume of the enclosure 5 (maximum volume in the case of flexibility) may be 10 ml or more and 1 liter or less.

封入容器5は、一般的な保冷剤の容器とは異なり、飲料の市販に利用されている紙パック又はこれに類似する構成とされてもよい。保冷剤を-100℃以下まで冷却すると、保冷剤の膨張によって封入容器5が破損するおそれが生じる。本願発明者の実験では、封入容器5として紙パックを用いた場合においては、一般的な保冷剤の容器に比較して破損の蓋然性が低いことが見出された。確認的に記載すると、紙パックに利用される素材は、防水性(耐水性)を有している比較的厚い紙材(ミルクカートン用紙)である。このような紙材は、例えば、狭義の紙(カートン紙)と、紙の両面を覆う遮水層とを有している。紙は、箱状の容器を構成可能な強度を確保可能な材料及び厚さで構成されており、一般に、比較的厚い。遮水層は、例えば、ポリエチレンを紙にコーティング又はラミネートすることによって形成されている。紙パックの形状としては、例えば、一般に飲料の市販に利用されているものとして、ゲーブルトップタイプ、ブリックタイプ及びテトラタイプを挙げることができる。もちろん、それ以外の形状であってもよい。 The sealed container 5 may have a structure similar to that of a paper pack that is commercially used for beverages, unlike a container for a general cooling agent. If the cooling agent is cooled to −100° C. or lower, the enclosed container 5 may be damaged due to expansion of the cooling agent. In experiments conducted by the inventors of the present application, it was found that when a paper pack is used as the enclosing container 5, the possibility of breakage is lower than that of a general refrigerant container. To clarify, the material used for paper cartons is a relatively thick paper material (milk carton paper) that is waterproof (water resistant). Such a paper material has, for example, paper in a narrow sense (carton paper) and impervious layers covering both sides of the paper. The paper is composed of a material and thickness capable of ensuring strength for constructing a box-like container, and is generally relatively thick. The impervious layer is formed by coating or laminating paper with polyethylene, for example. As for the shape of the paper pack, for example, gable top type, brick type and tetra type can be mentioned as those generally used in the marketing of beverages. Of course, other shapes may be used.

図6(b)は、保冷剤1を利用している貨物11の一例を示している断面図である。 FIG. 6(b) is a cross-sectional view showing an example of the cargo 11 using the refrigerant 1. As shown in FIG.

貨物11は、例えば、1以上の保冷対象物13と、1以上の保冷具3と、これらを共に収容している箱15とを有している。なお、箱15は、収容容器の一例である。 The cargo 11 has, for example, one or more cold-insulated objects 13, one or more cold insulators 3, and a box 15 containing them together. Note that the box 15 is an example of a container.

保冷対象物としては、例えば、食品を挙げることができる。食品としては、例えば、冷凍食品、冷凍菓子、生菓子、乳製品及び生鮮食品を挙げることができる。冷凍食品は、長期保存を目的に冷凍されている食品であり、冷凍前において、無加熱のもの、加熱されたもの、調理前のもの、調理後のものなどがある。冷凍菓子としては、例えば、アイスクリームを挙げることができる。生菓子としては、例えば、ケーキを挙げることができる。乳製品としては、例えば、ヨーグルトを挙げることができる。生鮮食品としては、例えば、鮮魚(魚介類)、精肉(肉類)及び青果を挙げることができる。図6(b)では、保冷対象物13として、カップ入りのアイスクリームを例示している。 For example, food can be mentioned as the object to be kept cold. Foods include, for example, frozen foods, frozen sweets, fresh sweets, dairy products, and fresh foods. Frozen foods are foods that are frozen for the purpose of long-term storage, and include unheated foods, heated foods, pre-cooked foods, and post-cooked foods before freezing. Frozen confectionery includes, for example, ice cream. Examples of unbaked sweets include cakes. Dairy products include, for example, yogurt. Examples of fresh foods include fresh fish (seafood), meat (meat), and fruits and vegetables. In FIG. 6B, ice cream in a cup is exemplified as the object 13 to be kept cold.

既に述べたように、-100℃以下の保冷剤は、食品の種類及び食品の質量に対する保冷剤の質量等にもよるが、保冷だけでなく、食品の瞬間凍結に兼用可能である。確認的に記載すると、食品が冷却されていく過程において、食品の温度が-1℃~-5℃の温度帯を通過する時間が30分以内である場合、瞬間凍結、急速凍結又は急速冷凍等と呼ばれている。 As already mentioned, the cooling agent at -100°C or lower can be used not only for cold storage but also for instant freezing of food, depending on the type of food and the mass of the cooling agent relative to the mass of food. As a confirmation, if the time for the food to pass through the temperature range of -1°C to -5°C is within 30 minutes in the process of cooling the food, flash freezing, quick freezing, quick freezing, etc. It is called.

また、本願発明者の実験では、鮮魚の保冷に-100℃以下の温度(保冷開始時)の保冷剤を利用すると、市販の冷凍庫で凍結させた保冷剤(-10℃~-20℃)に比較して、鮮魚の品質の低下が抑制されることが確認された。その理由としては、例えば、-100℃以下の保冷剤を鮮魚に近づけると、鮮魚の表面に氷の被膜が形成されることが挙げられる。この被膜は、鮮魚からの水分の流出又は鮮魚への水分の流入の抑制に寄与するとともに、鮮魚の身(鱗よりも内部)が凍結することを抑制する断熱層として機能する。 In addition, in the experiment of the inventor of the present application, when using a cooling agent with a temperature of -100 ° C or less (at the start of cold storage) for cold storage of fresh fish, the cooling agent frozen in a commercial freezer (-10 ° C to -20 ° C) By comparison, it was confirmed that deterioration in the quality of fresh fish was suppressed. One of the reasons for this is that, for example, when a cooling agent at -100°C or below is brought close to fresh fish, an ice film is formed on the surface of the fresh fish. This film contributes to suppressing the outflow of water from the fresh fish or the inflow of water into the fresh fish, and also functions as a heat insulating layer that suppresses freezing of the fresh fish meat (inside the scales).

なお、保冷対象物としては、食品・飲料の他、例えば、移植用臓器及びワクチン(移植用臓器又はワクチンが封入された容器)を挙げることができる。保冷の語は、一般に食料品に用いられるが、前記の例示から理解されるように、本開示では、保冷対象物は食料品に限られない。 In addition to foods and beverages, the objects to be kept cold include, for example, organs for transplantation and vaccines (containers enclosing organs for transplantation or vaccines). The term cold storage is generally used for foodstuffs, but as understood from the above examples, in the present disclosure, the object to be kept cold is not limited to foodstuffs.

箱15の大きさ、形状及び材料は、適宜に設定されてよく、例えば、公知の種々の箱が適用されてよい。代表的なものとしては、例えば、発泡スチロール又は段ボールからなる比較的小型(例えば1m以下×1m以下×1m以下)の箱が挙げられ、また、プラスチックケースに断熱材を組み合わせたクーラーボックス(アイスボックス)が挙げられる。なお、箱15の材料は、比較的断熱性が高いものであってもよいし、断熱性が低いものであってもよい。 The size, shape, and material of the box 15 may be appropriately set, and for example, various known boxes may be applied. Typical examples include a relatively small box (for example, 1 m or less x 1 m or less x 1 m or less) made of styrofoam or cardboard, and a cooler box (ice box) that combines a plastic case with a heat insulating material. is mentioned. In addition, the material of the box 15 may have relatively high heat insulation, or may have low heat insulation.

箱15内における保冷対象物13及び保冷具3の配置位置も適宜に設定されてよい。例えば、保冷具3は、保冷対象物13に対して、側方に位置していてもよいし(図示の例)、上に位置していてもよいし、下に位置していてもよいし、これらの2以上の組み合わせで配置されてもよい。なお、保冷対象物13の種類、その包装及び/又は箱15の構成等によっては、保冷具3を箱15に収容するのではなく、保冷剤1を直接に(封入容器5に封入せずに)箱15に収容することも可能である。 Arrangement positions of the cold-insulated object 13 and the cold insulator 3 in the box 15 may also be appropriately set. For example, the cold insulator 3 may be positioned laterally (example shown), above, or below the object to be cold-insulated 13. , may be arranged in a combination of two or more thereof. Note that depending on the type of the cold-insulated object 13, its packaging, and/or the configuration of the box 15, the cold insulator 3 is not housed in the box 15, but the cold insulator 1 is directly (without being enclosed in the enclosure 5). ) can also be accommodated in the box 15 .

図6(c)は、保冷剤1を利用している輸送機器21の一例を示している側面図である。 FIG. 6(c) is a side view showing an example of a transportation device 21 using the ice pack 1. As shown in FIG.

輸送機器21は、例えば、1以上の貨物11と、当該貨物11を収容している1以上のコンテナ23とを有している。なお、コンテナ23も、箱15と同様に、収容容器の一例である。 The transportation equipment 21 has, for example, one or more cargoes 11 and one or more containers 23 containing the cargoes 11 . Note that the container 23 is also an example of a storage container, like the box 15 .

輸送機器21としては、例えば、自動車(図示の例)、航空機、列車、船舶及び二輪車を挙げることができる。図6(c)では、備え付けのコンテナ23を有する保冷車又は冷凍車が図示されている。 Examples of transportation equipment 21 include automobiles (illustrated examples), aircraft, trains, ships, and two-wheeled vehicles. In FIG. 6(c), a refrigerating or refrigerating vehicle with a container 23 attached is illustrated.

コンテナ23内における貨物11の配置は適宜に設定されてよい。また、貨物11をコンテナ23に収容するのではなく、保冷対象物13及び保冷具3が直接に(箱15に収容されずに)コンテナ23に収容されていてもよい。なお、保冷対象物13の種類、その包装及び/又はコンテナ23の構成等によっては、保冷剤1を直接に(封入容器5に封入せずに)コンテナ23に収容することも可能である。 Arrangement of cargo 11 in container 23 may be set up suitably. Further, instead of accommodating the cargo 11 in the container 23, the object to be kept cold 13 and the cold insulator 3 may be directly accommodated in the container 23 (without being accommodated in the box 15). Depending on the type of object 13 to be insulated, its packaging, and/or the structure of container 23, it is also possible to store refrigerant 1 directly in container 23 (without enclosing container 5).

ここでは、箱15及びその内容物を貨物11として説明している。換言すれば、1人又は少人数で(人力で)運搬できるような比較的小型のものを貨物として例示した。ただし、貨物は、そのような大きさのものよりも大きくてもよい。例えば、図6(c)では、コンテナ23は、自動車に備え付けのものとしたが、コンテナ船、トラック及び/又は列車に積みおろしされるものであってもよく、このコンテナ及びその内容物が貨物と捉えられてもよい。 Here, the box 15 and its contents are described as cargo 11 . In other words, relatively small items that can be transported by one person or a small number of people (manpower) are illustrated as cargo. However, the cargo may be larger than such dimensions. For example, in FIG. 6(c), the container 23 is attached to a car, but it may be loaded and unloaded on a container ship, truck and/or train, and this container and its contents are used as cargo. It may be taken as

図6(a)~図6(c)は、実施形態に係る輸送方法及び保冷方法も示している。輸送方法は、保冷具3を冷却するステップ(図6(a))と、保冷具3と保冷対象物13とを共に箱15に収容するステップ(図6(b))と、保冷具3及び保冷対象物13を共に収容している箱15を移送するステップ(図6(c))とを有している。また、保冷方法は、保冷具3を冷却するステップ(図6(a))と、保冷具3と保冷対象物13とを共に箱15に収容するステップ(図6(b))とを有している。保冷方法では、輸送せずに単に保冷を行うだけであってもよい。既に述べたように、保冷具3は、例えば、保冷具3の使用開始時(例えば保冷対象物13と共に梱包された時)若しくはその直前(例えば使用開始時の10分以内)において-100℃以下又は-120℃以下とされる。 6(a) to 6(c) also show a transportation method and a cold storage method according to the embodiment. The transportation method includes a step of cooling the cold insulator 3 (Fig. 6(a)), a step of housing the cold insulator 3 and the object to be cold-insulated 13 together in a box 15 (Fig. 6(b)), a step of storing the cold insulator 3 and and a step of transferring the box 15 containing the object 13 to be kept cold (FIG. 6(c)). In addition, the cold insulation method includes a step of cooling the cold insulator 3 (FIG. 6A) and a step of housing both the cold insulator 3 and the object to be cold-insulated 13 in a box 15 (FIG. 6B). ing. The cold storage method may simply keep the food cold without transporting it. As already mentioned, the temperature of the cold insulator 3 is −100° C. or lower, for example, at the start of use of the cold insulator 3 (for example, when packed together with the cold-insulated object 13) or immediately before that (for example, within 10 minutes from the start of use). Or -120°C or less.

以上のとおり、本実施形態では、保冷剤は、水及び塩を含んでいるとともに-100℃以下(使用開始時等)の氷からなる。従って、例えば、-20℃保持時間を長くすることができる。塩は、一般に、輸送に関わる国内外の規格及び/又は法令に照らして規制対象となっていない、又は規制対象となり難い。従って、本実施形態の保冷剤の応用範囲は広い。なお、輸送に関わる国内の法令としては、例えば、食品衛生法、毒物及び劇物取締法、労働安全衛生法及び化学物質管理促進法が挙げられる。 As described above, in the present embodiment, the cooling agent contains water and salt and is made of ice at −100° C. or lower (at the start of use, etc.). Therefore, for example, the −20° C. holding time can be lengthened. In general, salt is not subject to regulation or is unlikely to be subject to regulation in light of national and international standards and/or laws relating to transportation. Therefore, the cooling agent of this embodiment has a wide range of applications. Domestic laws and regulations related to transportation include, for example, the Food Sanitation Law, the Poisonous and Deleterious Substances Control Law, the Industrial Safety and Health Law, and the Chemical Substance Management Promotion Law.

1…保冷剤、3…保冷具、5…封入容器、11…貨物、13…保冷対象物、21…輸送機器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cooling agent, 3... Cooling tool, 5... Enclosing container, 11... Cargo, 13... Cold-insulated object, 21... Transportation equipment.

Claims (7)

冷剤と、
前記保冷剤が封入されている封入容器と、
を有しており、
前記保冷剤が、水及びNaClを含んでいるとともに-100℃以下の氷からなり、
NaClの質量が前記水及びNaClの合計質量に対して20%以上26%以下であり、
前記保冷剤が含む、塩以外の添加物の質量が、前記保冷剤全体の質量に対して10%未満であり、
前記保冷剤の融点が-25℃以上-3℃以下である
冷具。
a cooling agent;
an enclosed container in which the cooling agent is enclosed;
and
The cooling agent contains water and NaCl and is made of ice at -100 ° C. or less,
The mass of NaCl is 20% or more and 26% or less with respect to the total mass of water and NaCl,
The weight of additives other than salt contained in the cooling agent is less than 10% with respect to the total weight of the cooling agent,
The cooling agent has a melting point of -25°C or higher and -3°C or lower.
Cold pack.
前記保冷剤が塩としてNaClのみを含む The cooling agent contains only NaCl as a salt
請求項1に記載の保冷具。 The human body cooling apparatus according to claim 1.
請求項1又は2に記載の保冷具と、
保冷対象物と、
前記保冷具と前記保冷対象物とを共に収容している収容容器と、
を有している貨物。
The human body cooling apparatus according to claim 1 or 2 ,
an object to be kept cold;
a container accommodating both the cold insulator and the object to be kept cold;
Cargo that has
請求項1又は2に記載の保冷具と、
保冷対象物と、
前記保冷具と前記保冷対象物とを共に収容している収容容器と、
を有している輸送機器。
The human body cooling apparatus according to claim 1 or 2 ,
an object to be kept cold;
a container accommodating both the cold insulator and the object to be kept cold;
transportation equipment that has
請求項1又は2に記載の保冷具と保冷対象物とを共に収容容器に収容するステップと、
前記保冷具及び前記保冷対象物を共に収容している前記収容容器を移送するステップと、
を有している輸送方法。
A step of housing both the human body cooling apparatus according to claim 1 or 2 and an object to be kept cold in a container;
a step of transferring the container containing both the cold insulator and the object to be cold-insulated;
transportation method.
前記収容するステップの前に、前記保冷剤をチラーによって-100℃以下の温度まで冷却するステップを更に有している It further comprises the step of cooling the ice pack to a temperature of -100°C or below with a chiller before the step of containing.
請求項5に記載の輸送方法。 A transportation method according to claim 5 .
請求項1又は2に記載の保冷具と保冷対象物とを共に収容容器に収容するステップ
を有している保冷方法。
A cold preservation method comprising the step of accommodating both the human body cooling apparatus according to claim 1 or 2 and an object to be cold preserved in a container.
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