JP7219905B2 - 保冷剤、保冷具、貨物、輸送機器、輸送方法及び保冷方法 - Google Patents

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。

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。

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。

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。特許文献１には「低温域の保冷剤として、塩化マグネシウム水溶液や塩化カルシウム水溶液などがあるが、－６０℃以下で被保冷物の温度を保つことが可能な保冷剤にはならない。」（段落００３０）との記載がある。

特開２０１７－１２８６２２号公報

例えば、保冷対象物の種類によっては、保冷対象物の温度を上述した一般的な冷凍庫の温度よりも低く（例えば－２５℃以下に）保つ時間を長くしたい場合がある。また、例えば、保冷剤は、衛生面又は安全面に係る法令又は規格に従っていることが好ましい。従って、このような観点から新たな保冷剤が望まれる。

本開示の一態様に係る保冷剤は、水と、ＣａＣｌ_２又はＭｇＣｌ_２である塩と、を含み、前記塩の濃度が１５％超である。

一例において、前記塩がＣａＣｌ_２であり、ＣａＣｌ_２の濃度が１５％超３０％以下である。

一例において、前記塩がＭｇＣｌ_２であり、ＭｇＣｌ_２の濃度が３５％以上である。

一例において、温度が－２５℃以下である。

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。

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。

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。

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。

一例において、前記収容するステップにおいて前記保冷具の温度が－１００℃以下である。

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。

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－２５℃以下）に保つ時間を長くすることができる。

図１は本開示の実施形態に係る保冷剤の作用の概要を説明するための模式図。 図２（ａ）～図２（ｃ）はＣａＣｌ_２の濃度が保冷に及ぼす影響に関する実験結果を示す図。 図３（ａ）～図３（ｃ）はＣａＣｌ_２の濃度が保冷に及ぼす影響に関する実験結果を示す他の図。 －２５℃以下の温度が維持される時間をＣａＣｌ_２の濃度毎に示した図。 図５（ａ）～図５（ｃ）はＣａＣｌ_２を用いた保冷実験の結果を示す図。 図６（ａ）～図６（ｃ）はＭｇＣｌ_２の濃度が保冷に及ぼす影響に関する実験結果を示す図。 図７（ａ）～図７（ｃ）はＭｇＣｌ_２の濃度が保冷に及ぼす影響に関する実験結果を示す他の図。 －２５℃以下の温度が維持される時間をＭｇＣｌ_２の濃度毎に示した図。 図９（ａ）～図９（ｃ）はＭｇＣｌ_２を用いた保冷実験の結果を示す図。 図１０（ａ）～図１０（ｃ）は保冷剤の応用例を説明する模式図。

（保冷剤の概要）
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。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。本実施形態では、保冷剤に添加される塩は、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）又は塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）である。なお、ＣａＣｌ_２及びＭｇＣｌ_２の品質（グレード）は問わない。これらの塩として、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。

図１は、実施形態に係る保冷剤の作用の概要を説明するための模式図である。この図において、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。線Ｌｎ０～Ｌｎ２は、時間経過と保冷剤の温度との関係を示している。線Ｌｎ０は比較例としての水に対応している。線Ｌｎ１はＣａＣｌ_２を含む保冷剤（以下、「保冷剤（ＣａＣｌ_２）」と表記することがある。）に対応している。線Ｌｎ２はＭｇＣｌ_２を含む保冷剤（以下、「保冷剤（ＭｇＣｌ_２）」と表記することがある。）に対応している。

線Ｌｎ０～Ｌｎ２は、より具体的には、凍結された保冷剤が室温に置かれた場合における時間経過と保冷剤の温度との関係を示している。線Ｌｎ０～Ｌｎ２のうち、点線の枠Ｆｍ１よりも左側における右肩上がりの部分は、固体状（氷状）の保冷剤の温度が時間経過に伴って上昇していることを示している。線Ｌｎ０～Ｌｎ２のうち、枠Ｆｍ１で囲まれた水平部分は、保冷剤が固体状から液体状（液状）へ遷移しており、その結果、時間経過に対する保冷剤の温度変化が止まっていることを示している。線Ｌｎ０～Ｌｎ２のうち、枠Ｆｍ１よりも右側における右肩上がりの部分は、液状の保冷剤の温度が時間経過に伴って上昇していることを示している。

保冷剤が固体から液体へ遷移している間においては、保冷剤の温度は、凝固点に維持される。ひいては、保冷対象物の温度も保冷剤の凝固点付近に維持される。そして、水にＣａＣｌ_２又はＭｇＣｌ_２を添加することによって、矢印で示すように凝固点を低く（例えば－５５℃以上－２５℃以下に）することができる。換言すれば、保冷に潜熱が利用される温度を低くすることができる。その結果、保冷対象物の温度を比較的低温（例えば－２５℃以下）に維持する時間を長くすることができる。

なお、実施形態の保冷剤は、水に比較して、－２５℃以下の保冷を行っている間に吸収可能な熱量も多い。以下にその試算例を示す。

例えば、水、保冷剤（ＣａＣｌ_２）及び保冷剤（ＭｇＣｌ_２）のいずれについても、固体状のときの比熱を２．１ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）、液状のときの比熱を４．２ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）、単位質量当たりの潜熱を３３４ｋＪ／ｋｇと仮定する。また、水の凝固点を０℃、保冷剤（ＣａＣｌ_２）の凝固点を－４５℃、保冷剤（ＭｇＣｌ_２）の凝固点を－３０℃と仮定する。この場合、保冷剤が－１２０℃から－２５℃に至るまでに吸収する単位質量当たりの熱量は、以下のようになる。

水は、－２５℃以下では、固体のままである。従って、熱量は、固体のときの比熱と温度変化との積であり、下記のとおりである。
２．１×（－２５－（－１２０））＝１９９．５（ｋＪ／ｋｇ）

保冷剤（ＣａＣｌ_２）は、途中で固体から液体へ遷移する。従って、熱量は、固体のときの比熱と温度変化との積、潜熱、及び液体のときの比熱と温度変化との積の３つの和であり、以下のとおりである。
２．１×（－４５－（－１２０））＋３３４＋４．２×（－２５－（－４５））
＝５７５．５（ｋＪ／ｋｇ）

保冷剤（ＭｇＣｌ_２）の場合も、保冷剤（ＣａＣｌ_２）の場合と同様に、熱量は、固体のときの比熱と温度変化との積、潜熱、及び液体のときの比熱と温度変化との積の３つの和であり、以下のとおりである。
２．１×（－３０－（－１２０））＋３３４＋４．２×（－２５－（－３０））
＝５４４（ｋＪ／ｋｇ）

保冷剤は、水に塩（ここではＣａＣｌ_２又はＭｇＣｌ_２）のみを添加したものとされてよい。ただし、図１を参照して説明した作用を大きく損なわない範囲で他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。水は、純水（Ｈ_２Ｏ）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。

保冷剤は、水にＣａＣｌ_２及びＭｇＣｌ_２の双方を添加したものであってもよい。この場合において、後述する塩の濃度の例は、ＣａＣｌ_２及びＭｇＣｌ_２の一方のみに適用され、他方は、上記の他の添加物と同様に評価されてよい。ただし、後述する塩の濃度は、ＣａＣｌ_２及びＭｇＣｌ_２全体の濃度に適用されても構わない。

なお、後述する種々の実験において述べる保冷剤は、特に断りがない限り、水道水にＣａＣｌ_２又はＭｇＣｌ_２（一方のみ）を添加したものであり、ＣａＣｌ_２又はＭｇＣｌ_２以外の添加物は（意図的には）添加されていない。

（ＣａＣｌ_２の濃度の例）
以下では、ＣａＣｌ_２の濃度を異ならせた保冷剤の温度変化の実験結果を示し、ＣａＣｌ_２の濃度の範囲の例を提示する。

なお、念のために記載すると、ＣａＣｌ_２の濃度は、保冷剤全体の質量に対するＣａＣｌ_２の質量の割合（質量％）である。例えば、保冷剤が水及びＣａＣｌ_２のみからなる場合は、ＣａＣｌ_２の濃度は、ＣａＣｌ_２の質量／（水の質量＋ＣａＣｌ_２の質量）×１００（％）である。後述するＭｇＣｌ_２の濃度についても同様である。

実験では、－１２０℃の雰囲気によって１５００ｇの保冷剤（ＣａＣｌ_２）を十分に冷却し、この保冷剤を容器（一般家庭用に市販されている発泡ケース）に収容した。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ＣａＣｌ_２の濃度が互いに異なる複数ケースについて行った。

図２（ａ）～図３（ｃ）は実験結果を示す図である。これらの図は、図１と同様に、時間経過（横軸）と温度変化（縦軸）との関係を示している。図２（ａ）～図３（ｃ）は、ＣａＣｌ_２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２（ａ）：５．０％、図２（ｂ）：１０．０％、図２（ｃ）：１５．０％、図３（ａ）：２０．０％、図３（ｂ）：２５．０％、図３（ｃ）：３０．０％。

各図において、経過時間ｔ（ｈ）＝２、４、６及び８それぞれの目盛線上に記された温度は、これらの経過時間それぞれにおける温度を示している。また、これらの図では、－２５℃の位置に補助線を引くとともに、温度が－２５℃を超えた時点を矢印で示しつつ、そのときの経過時間を記した。

いずれの図においても、図１を参照して説明した温度変化を確認することができる。すなわち、温度は、最初に上昇した後、保冷剤の凝固点付近（－４９℃～－４５℃）で停滞し、その後、再び上昇する。なお、計測開始（ｔ＝０）より前において、保冷剤は、－１２０℃の雰囲気で十分に冷却されており、略－１２０℃になっているはずである。ただし、計測開始直前の容器内の温度が室温であることから、ｔ＝０付近においては、最初に温度が低下しており、かつその極小値は－１２０℃よりも高くなっている。

図２（ａ）～図３（ｃ）の比較から理解されるように、ＣａＣｌ_２の濃度を高くしても、凝固点の温度に大きな差異は生じていない。従って、凝固点を下げるだけであれば、ＣａＣｌ_２の濃度は比較的低くてもよい（例えば５％程度でもよい）ことがわかる。

また、基本的には、ＣａＣｌ_２の濃度を高くすることによって、凝固点付近の温度が維持される時間が長くなっている。ひいては、－２５℃以下が維持される時間も長くなっている。ただし、濃度が３０．０％の場合は、逆に、濃度が２５．０％の場合よりも－２５℃以下が維持される時間が短くなっている。すなわち、濃度を高くすることによって－２５℃以下の保持時間を長くする効果は頭打ちとなっている。

図４は、図２（ａ）～図３（ｃ）に示した－２５℃以下の温度が維持される時間をＣａＣｌ_２の濃度毎に示した図である。横軸は、濃度Ｃ（％）を示している。縦軸は、図２（ａ）～図３（ｃ）において温度が－２５℃を超えたときの時間ｔ_－２５（ｈ）を示している。

この図に示されているように、濃度が１５％から２０％に変化すると、時間ｔ_－２５（ｈ）は比較的急激に長くなる。具体的には、濃度が５％以上１５％以下の範囲においては、時間ｔ_－２５は４時間以上５時間未満であるのに対して、濃度が２０％以上の範囲では、時間ｔ_－２５は８時間以上となっている。また、既述のように、濃度が３０．０％になると、逆に、時間ｔ_－２５の長期化の効果は低下する。

以上の実験結果から、ＣａＣｌ_２の濃度の下限の例として、１５％、１８％又は２０％を挙げることができる。濃度を１５％超（例えば１５．１％以上、１５．５％以上又は１６％以上）、１８％以上又は２０％以上にすることによって、例えば、ＣａＣｌ_２の添加による時間ｔ_－２５の長期化の効果を十分に得ることができる。

また、ＣａＣｌ_２の濃度の上限の例として、３０％を挙げることができる。濃度を３０％以下にすることによって、例えば、時間ｔ_－２５の長期化の効果が得られないにも関わらず、大量のＣａＣｌ_２を添加して、コストが増大してしまうという不都合を避けることができる。

また、上述の濃度の下限及び上限の組み合わせから、ＣａＣｌ_２の濃度の範囲の例として、１５％超３０％以下、１８％以上３０％以下又は２０％以上３０％以下を挙げることができる。この範囲であれば、ＣａＣｌ_２のコストを抑えつつ、時間ｔ_－２５の長期化の効果を十分に得ることができる。

また、上記の濃度の範囲を狭くした範囲の例として、２３％以上２７％以下、２４％以上２６％以下、又は２４．５％以上２５．５％以下を挙げることができる。今回の実験で時間ｔ_－２５が最長となっているのは濃度が２５％の場合である。従って、上記のような２５％付近の範囲で濃度を設定することによって、例えば、時間ｔ_－２５を極力長くすることができる。

また、上記とは異なる観点から、濃度の範囲の例として、１５％超２５％以下、１８％以上２２％以下、又は１９％以上２１％以下を挙げることもできる。上記のように濃度が１５％と２０％との間で時間ｔ_－２５が飛躍的に長くなる。従って、上記のように濃度を２０％付近に設定することによって、例えば、ＣａＣｌ_２のコストの増加に対する時間ｔ_－２５の長期化の効果を効率的に得ることができる。

（保冷実験（ＣａＣｌ_２））
保冷剤（ＣａＣｌ_２）によって保冷対象物が保冷される実際の状況を想定した実験を行い、保冷剤（ＣａＣｌ_２）が－２５℃以下の保冷に実用的であることを確認した。具体的には以下のとおりである。

２６０ｍｌのペットボトルに保冷剤（ＣａＣｌ_２）を封入して保冷具を作製した。ＣａＣｌ_２の濃度は３４％とした。この保冷具を－１２０℃の雰囲気で十分に冷却し、４つの保冷具を保冷対象物と共に容器（一般家庭用に市販されている発泡ケース）に収容した。保冷対象物はアイスクリームとした。容器を概ね－１４℃～－２３℃の間で周期的に温度変化する環境下においた。これは、例えば、容器が保冷車又は冷凍車に積載され、複数の移送先に到着する度に荷台の扉が開かれて荷台の内部の温度が上昇する状況に相当する。そして、保冷対象物のうちの保冷具側の温度と、保冷対象物のうちの保冷具とは反対側の温度とを計測した。

図５（ａ）～図５（ｃ）は、実験結果を示す図である。これらの図は、図１と同様に、時間経過（横軸）と温度変化（縦軸）との関係を示している。図５（ａ）は容器が置かれた環境の温度の変化を示している。図５（ｂ）は保冷対象物のうちの保冷具側の温度の変化を示している。図５（ｃ）は保冷対象物のうちの保冷具側とは反対側の温度の変化を示している。図５（ｂ）及び図５（ｃ）では、図２（ａ）～図３（ｃ）と同様に、経過時間の目盛線上にその経過時間における温度を記している。また、その記された温度のうち、温度が－２５℃を超える時点の前２つ及び後１つを丸で囲んでいる。

図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示されているように、保冷対象物の温度変化の態様は、図２（ａ）～図３（ｃ）で示した温度変化の態様と概略同様となっている。すなわち、保冷対象物の温度は、最初に上昇し、次に保冷剤の凝固点付近で一定の温度を維持し、その後、再度上昇する。ただし、保冷剤とは反対側の温度は、保冷剤側の温度に比較して、容器が置かれた環境の温度の影響が大きく現れている。例えば、保冷剤とは反対側の温度は、環境の温度変化の波形に応じた波形で変化している。また、保冷剤とは反対側の温度は、保冷剤の潜熱が利用されている間、保冷剤の凝固点よりもやや高い温度に維持されている。

この実験では、保冷対象物のうちの保冷剤とは反対側においても、２０時間以上に亘って－２５℃以下の温度が保たれている。この結果から、例えば、十分に長い移送時間に亘って保冷対象物を－２５℃以下に保つことが可能であることが確認できた。

（ＭｇＣｌ_２の濃度の例）
以下では、ＭｇＣｌ_２の濃度を異ならせた保冷剤の温度変化の実験結果を示し、ＭｇＣｌ_２の濃度の範囲の例を提示する。実験内容は、ＣａＣｌ_２をＭｇＣｌ_２に置き換えた以外は、ＣａＣｌ_２で述べた実験と同様である。

図６（ａ）～図７（ｃ）は実験結果を示す図であり、図２（ａ）～図３（ｃ）と同様の図である。各図とＭｇＣｌ_２の濃度との関係は、以下のとおりである。図６（ａ）：１０．０％、図６（ｂ）：１５．０％、図６（ｃ）：２０．０％、図７（ａ）：２５．０％、図７（ｂ）：３０．０％、図７（ｃ）：３５．０％。

これらの図においても、図１を参照して説明した温度変化を確認することができる。すなわち、温度は、最初に上昇した後、保冷剤の凝固点付近（－３３℃～－３０℃）で停滞し、その後、再び上昇する。なお、保冷剤（ＭｇＣｌ_２）の凝固点は、保冷剤（ＣａＣｌ_２）の凝固点よりも高いから、潜熱が保冷に利用されているときの温度は－２５℃の線に近い。

図６（ａ）～図７（ｃ）の比較から理解されるように、ＭｇＣｌ_２の濃度を高くしても、凝固点の温度に大きな差異は生じていない。従って、凝固点を下げるだけであれば、ＭｇＣｌ_２の濃度は比較的低くてもよい（例えば１０％程度でもよい）ことがわかる。

また、基本的には、ＭｇＣｌ_２の濃度を高くすることによって、凝固点付近の温度が維持される時間が長くなっている。ひいては、－２５℃以下が維持される時間も長くなっている。また、今回の実験では、ＣａＣｌ_２の場合とは異なり、濃度の増加に対して－２５℃以下の時間の長期化の効果が頭打ちになる濃度は確認されなかった。

図８は、図６（ａ）～図７（ｃ）に示した－２５℃以下の温度が維持される時間をＭｇＣｌ_２の濃度毎に示した図であり、図４と同様の図である。

この図に示されているように、ＭｇＣｌ_２の濃度が１５％になると、時間ｔ_－２５として概ね６時間確保できており、さらに２０％になると、時間ｔ_－２５として概ね８時間が確保できている。また、濃度が２５％になると、時間ｔ_－２５は８時間を超え、また、濃度の増加に対する時間ｔ_－２５の増加は若干鈍化する。

以上の実験結果から、ＭｇＣｌ_２の濃度の下限の例として、１５％、２０％又は２５％を挙げることができる。濃度を１５％超（例えば１５．１％以上、１５．５％以上又は１６％以上）、２０％以上又は２５％以上にすることによって、例えば、ＭｇＣｌ_２の添加による時間ｔ_－２５の長期化の効果を十分に得ることができる。

また、ＭｇＣｌ_２の濃度の上限の例として、４０％又は３５％を挙げることができる。濃度を４０％以下又は３５％以下にすることによって、例えば、大量のＭｇＣｌ_２を添加することによるコストの増大を抑えることができる。

また、上述の濃度の下限及び上限の組み合わせから、ＭｇＣｌ_２の濃度の範囲の例として、１５％超４０％以下、２５％以上４０％以下、又は２５％以上３５％以下を挙げることができる。この範囲であれば、ＭｇＣｌ_２のコストを抑えつつ、時間ｔ_－２５の長期化の効果を十分に得ることができる。

また、濃度の範囲の下限の例として、上述の下限よりも大きい３０％又は３５％を挙げることもできる。上述のように、今回の実験では、ＭｇＣｌ_２の濃度の増加に対して、時間ｔ_－２５の長期化の効果が頭打ちになる現象は確認されなかった。従って、濃度を３０％以上又は３５％以上とすることによって、例えば、時間ｔ_－２５を極力長くすることができる。

（保冷実験（ＭｇＣｌ_２））
図５（ａ）～図５（ｃ）を参照して説明した実験と同様の実験を保冷剤（ＭｇＣｌ_２）についても行った。なお、ＭｇＣｌ_２の濃度は３０％とした。

図９（ａ）～図９（ｃ）は、実験結果を示す図であり、図５（ａ）～図５（ｃ）と同様の図である。念のために記載すると、図９（ａ）は容器が置かれた環境の温度の変化を示している。図９（ｂ）は保冷対象物のうちの保冷具側の温度の変化を示している。図９（ｃ）は保冷対象物のうちの保冷具側とは反対側の温度の変化を示している。

図９（ａ）～図９（ｃ）において、保冷対象物の温度変化の態様は、図５（ａ）～図５（ｃ）で示した温度変化の態様と概略同様となっている。ただし、保冷剤（ＭｇＣｌ_２）の凝固点は、保冷剤（ＣａＣｌ_２）の凝固点よりも高いから、潜熱が利用されているときの温度は－２５℃の線に近い。

この実験では、保冷対象物のうちの保冷剤とは反対側においても、２４時間以上に亘って－２５℃以下の温度が保たれている。この結果から、例えば、十分に長い移送時間に亘って保冷対象物を－２５℃以下に保つことが可能であることが確認できた。

（ＣａＣｌ_２及びＭｇＣｌ_２の比較）
保冷剤（ＣａＣｌ_２）の実験結果（図２（ａ）～図５（ｃ））と、保冷剤（ＭｇＣｌ_２）の実験結果（図６（ａ）～図９（ｃ））との比較から、保冷の具体的用途に応じて、いずれか一方を選択してよいことが分かる。

例えば、ＣａＣｌ_２又はＭｇＣｌ_２の濃度を２５％以上にすると、－２５℃以下の時間は保冷剤（ＭｇＣｌ_２）の方が長くなる。さらに、濃度を高くすると、保冷剤（ＣａＣｌ_２）では、－２５℃以下の時間の長期化の効果が頭打ちになるが、保冷剤（ＭｇＣｌ_２）では、－２５℃以下の時間が更に長くなる。従って、－２５℃以下の温度を長期間に亘って維持することを第１の目的とする場合においては、ＭｇＣｌ_２の濃度を比較的高く（例えば２５％以上、３０％以上又は３５％以上に）した保冷剤を用いてよい。

ただし、梱包材によっては、－２５℃以下の温度を長期間に亘って維持することを第１の目的とする場合においても、保冷剤（ＣａＣｌ_２）が用いられてよい。その理由は、以下のとおりである。保冷材（ＭｇＣｌ_２）の方が保冷剤（ＣａＣｌ_２）よりも－２５℃以下の温度を維持する時間が長くなる理由としては、例えば、以下のものが考えられる。潜熱が保冷に利用されている間の温度（凝固点）が低くされると、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。ひいては、保冷剤の潜熱のロスが大きくなる。そして、保冷材（ＭｇＣｌ_２）は、保冷剤（ＣａＣｌ_２）に比較して、凝固点が高いから、ロスが低減され、－２５℃以下の温度を維持する時間が長くなる。一方、－２５℃に至るまでの単位質量当たりの熱量（理論値）は、既に述べた試算から理解されるように、保冷剤（ＣａＣｌ_２）の方が保冷材（ＭｇＣｌ_２）よりも大きい。従って、梱包材の断熱性が高い場合においては、保冷剤（ＣａＣｌ_２）を用いて、－２５℃以下の温度が維持される時間を長くすることができる。

また、例えば、保冷剤（ＣａＣｌ_２）の凝固点が約－４５℃であるのに対して、保冷剤（ＭｇＣｌ_２）の凝固点は約－３０℃である。従って、より低温（例えば－３５℃以下又は－４０℃以下）での保冷時間を長くしたい場合においては、保冷剤（ＣａＣｌ_２）を用いてよい。

（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。

図１０（ａ）は、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。

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。保冷剤１は、本実施形態に係る保冷剤（ＣａＣｌ_２）又は保冷剤（ＭｇＣｌ_２）である。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。

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。

図１０（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。

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。

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１０（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。

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。

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。

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。

図１０（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。

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。

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１０（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。

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。

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１０（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。

図１０（ａ）～図１０（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１０（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１０（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１０（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１０（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１０（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。

保冷具３は、例えば、保冷具３の冷却完了時において、又は保冷具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－２５℃以下とされる。より詳細には、例えば、保冷具３の温度は、－３５℃以下（換言すれば保冷剤（ＭｇＣｌ_２）の凝固点よりも低い温度）、－５０℃以下（換言すれば保冷剤（ＣａＣｌ_２）の凝固点よりも低い温度）、－６０℃以下、－１００℃以下又は－１２０℃以下の温度とされる。

－１００℃以下又は－１２０℃以下のように極めて低い温度まで保冷具３を冷却した場合においては、例えば、保冷剤１が固体状のときの顕熱を多くすることができる。その結果、－２５℃以下の保冷時間を長くすることができる。

保冷具３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、保冷具３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、保冷具３（保冷剤１）を－１００℃以下まで冷却することができる。

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環状に有している。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。

以上のとおり、本実施形態では、保冷剤は、水と、ＣａＣｌ_２又はＭｇＣｌ_２である塩と、を含み、前記塩の濃度が１５％超である。従って、例えば、図１等を参照して説明したように、－２５℃以下の時間を長くすることができる。さらに、ＣａＣｌ_２又はＭｇＣｌ_２は、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。

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。

Claims (9)

1. 水と、
   ＭｇＣｌ_２と、
   を含み、
   ＭｇＣｌ_２の濃度が３５％以上４０％以下である
   保冷剤。
2. 水と、
   ＭｇＣｌ_２と、
   を含む保冷剤であって、
   ＭｇＣｌ_２の濃度が３０％以上４０％以下であり、
   前記保冷剤の全体の質量に対して、ＭｇＣｌ_２以外の添加物の質量が、１０％未満である
   保冷剤。
3. 温度が－２５℃以下である
   請求項１又は２に記載の保冷剤。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の保冷剤と、
   前記保冷剤が封入されている封入容器と、
   を有している保冷具。
5. 請求項４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。
6. 請求項４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。
7. 請求項４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。
8. 前記収容するステップにおいて前記保冷具の温度が－１００℃以下である
   請求項７に記載の輸送方法。
9. 請求項４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。

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