JP7453884B2

JP7453884B2 - 保冷方法

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Publication number: JP7453884B2
Application number: JP2020146822A
Authority: JP
Inventors: 幹彦田中
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2024-03-21
Anticipated expiration: 2040-09-01
Also published as: JP2022041554A

Description

本発明は、容器内で被保冷物を保冷する方法に関する。

従来より、食品や薬品等の被保冷物を容器内で保冷する際には、冷凍庫で凍結させた蓄冷材を被保冷物と共に容器内に収容する方法が採用されている（特許文献１参照）。斯かる方法では、凍結した蓄冷材を使用することにより、被保冷物の温度を迅速に低下させることができる。

特開２００７－１１８９７２号公報

しかしながら、被保冷物の温度が迅速に低下するということは、被保冷物の熱を蓄冷材が急激に吸収するということである。このため、蓄冷材の温度が急激に上昇して蓄冷材の性能が低下し、比較的長時間に亘って被保冷物を保冷することが困難になる。

そこで、本発明は、蓄冷材による保冷効果を比較的長時間に亘って維持することができると共に、被保冷物の急激な温度低下を抑制することができる保冷方法を提供することを課題とする。

本発明に係る保冷方法は、凝固点以下の温度の蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装し、該蓄冷材を被保冷物と共に容器内に収容して被保冷物の保冷を行う。

斯かる構成によれば、凝固点以下の温度の（換言すれば、凍結した）蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装することで、蓄冷材の温度上昇が緩やかになるため、蓄冷材による保冷効果を比較的長時間に亘って維持することができる。また、被保冷物から蓄冷材側への熱の移動が緩やかになるため、被保冷物の急激な温度低下を抑制することができる。

アルミ蒸着フィルムで包装された蓄冷材を第一蓄冷材とし、凝固点を超える温度であると共に第一蓄冷材の温度以上の温度である蓄冷材であって該凝固点が第一蓄冷材の凝固点以下である蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装して第二蓄冷材とし、第一蓄冷材と被保冷物との間に第二蓄冷材を配置して第一蓄冷材と被保冷物とを第二蓄冷材に接触させる、ことが好ましい。

斯かる構成によれば、第一蓄冷材と被保冷物との間に第二蓄冷材を配置して第一蓄冷材と被保冷物とを第二蓄冷材に接触させることで、第二蓄冷材の熱が第一蓄冷材に吸収されて第二蓄冷材が冷却され、これによって被保冷物の熱が第二蓄冷材に吸収されて被保冷物の温度が低下する。このため、被保冷物が第一蓄冷材に直に接触する場合（被保冷物の熱が直に第一蓄冷材に吸収される場合）よりも、被保冷物の温度低下が緩やかになるため、被保冷物の急激な温度低下を抑制することができる。

第二蓄冷材を構成する蓄冷材の質量は、第一蓄冷材を構成する蓄冷材の質量に対して６０質量％以上である、ことが好ましい。

斯かる構成によれば、第二蓄冷材を構成する蓄冷材の質量が第一蓄冷材を構成する蓄冷材の質量に対して上記の範囲であることで、被保冷物の急激な温度低下をより効果的に抑制することができる。

アルミ蒸着フィルムは、袋状に形成されている、ことが好ましい。

斯かる構成によれば、アルミ蒸着フィルムが袋状に形成されていることで、アルミ蒸着フィルムの袋に蓄冷材を収容することができるため、蓄冷材の包装を容易に行うことができる。

本発明に係る保冷方法によれば、蓄冷材による保冷効果を比較的長時間に亘って維持することができると共に、被保冷物の急激な温度低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る保冷方法を示した概略図。［実施例］における試験１の結果を示したグラフ。［実施例］における試験２の保冷方法を示した概略図。［実施例］における試験２の結果を示したグラフ。［実施例］における試験３の保冷方法を示した概略図。［実施例］における試験３の結果を示したグラフ。［実施例］における試験４の保冷方法を示した概略図。［実施例］における試験４の結果を示したグラフ。［実施例］における試験５の結果を示したグラフ。

以下、本発明に係る保冷方法の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る保冷方法は、図１に示すように、第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２を被保冷物Ｘと共に容器Ｙ内に収容し、被保冷物Ｘの保冷を行うものである。第一蓄冷材１と第二蓄冷材２とは、同一の蓄冷材１０を用いて構成されてもよく、異なる蓄冷材１０を用いて構成されてもよい。第一蓄冷材１は、凝固点以下の温度の（換言すれば、凍結した状態である）蓄冷材１０がアルミ蒸着フィルム３で包装されて形成される。また、第二蓄冷材２は、凝固点を超える温度である（換言すれば、融解した状態である）と共に第一蓄冷材１の温度以上の温度である蓄冷材１０であって該凝固点が第一蓄冷材１の凝固点以下（好ましくは、第一蓄冷材１と同じ凝固点）である蓄冷材１０がアルミ蒸着フィルム３で包装されて形成される。第二蓄冷材２の温度は、被保冷物Ｘの温度と略同一であってもよく、被保冷物Ｘの温度よりも低くてもよい。なお、第一蓄冷材１の温度および第二蓄冷材２の温度は、それぞれを構成する蓄冷材１０の表面温度である。

そして、第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとの間に第二蓄冷材２を配置し、第一蓄冷材１と被保冷物Ｘと第二蓄冷材２に接触させる。具体的には、第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとが直に接しないように第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとの間に第二蓄冷材２を配置する。つまり、第一蓄冷材１は、被保冷物Ｘから離間した位置に配置され、第二蓄冷材２を介して被保冷物Ｘと接触する。本実施形態では、被保冷物Ｘの上に第二蓄冷材２が載置され、該第二蓄冷材２の上に第一蓄冷材１が載置される。第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２の少なくとも一方（本実施形態では、両方）は、容器Ｙの内面に接触しないように配置される。

上記のように、第二蓄冷材２の凝固点が第一蓄冷材１の凝固点以下であることで、第二蓄冷材２から第一蓄冷材１への熱移動によって第二蓄冷材２が凝結するのを防止することができる。このため、被保冷物Ｘから第二蓄冷材２への熱移動が増加して被保冷物Ｘの温度が急激に低下するのを抑制することができる。また、第二蓄冷材２の融解状態が維持されるため、第二蓄冷材２を緩衝材として機能させることができる。

また、第二蓄冷材２の温度が第一蓄冷材１の温度以上であり且つ被保冷物Ｘの温度よりも低いことで、第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとの温度差よりも第一蓄冷材１と第二蓄冷材２との温度差の方が小さくなる。このため、第一蓄冷材１が直に被保冷物Ｘに接している場合よりも、第一蓄冷材１への熱移動が緩やかになり、第一蓄冷材１の保冷効果を比較的長時間に亘って維持することができる。

また、容器Ｙ内における第一蓄冷材１と第二蓄冷材２との温度差は、時間の経過と共に小さくなる。また、第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２を容器Ｙに収容した直後から被保冷物Ｘを容器Ｙから取り出すまでの時間において、第一蓄冷材１と第二蓄冷材２との温度差の最大値は、２０℃以上２８℃以下であってもよく、第一蓄冷材１と第二蓄冷材２との温度差の最小値は、５℃±３℃以上１３℃±３℃以下であってもよい。なお、前記最大値は、第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２を容器Ｙに収容した直後の数値であり、前記最小値は、第一蓄冷材の温度が凝固点で安定している時の数値である。

第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２を構成する蓄冷材１０としては、特に限定されず、例えば、蓄冷成分を樹脂製の容器や、樹脂シートで形成された袋等に封入したものを用いることができる。蓄冷成分を封入する容器又は袋の素材としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、又は、ポリエステル等が挙げられ、これらの素材のうち１種類を単独で使用してもよく、耐熱性やバリアー性を高めるため、これらの素材のうち２種類以上を組み合わせて多層構造としたものを使用することもできる。蓄冷成分を封入する袋を形成する樹脂シートの厚みとしては、特に限定されず、例えば、２０μｍ以上１００μｍ以下とすることができ、斯かる袋を２枚重ねて使用する場合には、樹脂シートの総厚みとしては、４０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。また、蓄冷材の形状としては、特に限定されず、例えば、板状や棒状等が挙げられるが、熱交換率を高める観点から、表面積を大きく確保できる形状が好ましい。

蓄冷材１０は、蓄冷成分の相転移に伴う熱エネルギーを利用するものであって、蓄冷成分の相状態が、凝固状態（固体）から融解状態（液体）に相転移する際に吸収する熱エネルギーを利用するものである。蓄冷成分の相状態とは、蓄冷成分の５０質量％を超える部分の相状態であり、例えば、蓄熱成分の８０質量％が凝固状態で２０質量％が融解状態である場合には、その蓄冷成分の相状態は凝固状態である。

蓄冷成分としては、特に限定されず、例えば、水、水を主成分として含む水溶液、及び、水及び高吸水性ポリマーを含有するもの等からなる群から選択される少なくとも一つを用いることができる。一例としては、９０質量％以上の水に、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、プロピレングリコール、増粘剤、食用色素、及び、防腐剤等を添加したものを蓄冷成分として使用することができる。従って、蓄冷材１０の凝固点、第一蓄冷材１の凝固点、及び、第二蓄冷材２の凝固点は、それぞれを構成する蓄冷成分の凝固点をいう。また、蓄冷成分の凝固点は、蓄冷成分を構成する物質の内、－５℃以上０℃以下の範囲に凝固点を有する物質の凝固点であり、この温度範囲に凝固点を有する物質が複数ある場合には、最も含有量の多い物質の凝固点である。

第一蓄冷材１を構成する蓄冷材１０の質量としては、特に限定されず、例えば、被保冷物Ｘの質量に対して、１０００質量％以上７００００質量％以下であることが好ましく、５０００質量％以上５００００質量％以下であることがより好ましい。また、第一蓄冷材１を構成する蓄冷材１０の質量としては、特に限定されず、例えば、第二蓄冷材２を構成する蓄冷材１０の質量に対して、６０質量％以上１６０質量％以下であることが好ましく、８０質量％以上１４０質量％以下であることがより好ましい。第一蓄冷材１を構成する蓄冷材１０の質量を上記の範囲にすることで、被保冷物Ｘを適度に冷却することができると共に、被保冷物Ｘが冷えすぎてしまうのを防止することができる。

第二蓄冷材２を構成する蓄冷材１０の質量としては、特に限定されず、例えば、被保冷物Ｘの質量に対して、１０００質量％以上７００００質量％以下であることが好ましく、５０００質量％以上５００００質量％以下であることがより好ましい。また、第二蓄冷材２を構成する蓄冷材１０の質量としては、特に限定されず、例えば、第一蓄冷材１の質量に対して、６０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上１４０質量％以下であることがより好ましい。また、第一蓄冷材１を構成する蓄冷材１０及び第二蓄冷材２を構成する蓄冷材１０の合計質量としては、特に限定されず、例えば、被保冷物Ｘの質量に対して、２０００質量％以上１４００００質量％以下であることが好ましく、１００００質量％以上１０００００質量％以下であることがより好ましい。

アルミ蒸着フィルム３の厚みとしては、特に限定されず、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。アルミ蒸着フィルム３を２枚重ねて使用する場合には、アルミ蒸着フィルム３の総厚みとしては、２０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。また、アルミ蒸着フィルム３は、樹脂層３ａと該樹脂層３ａに蒸着されたアルミニウム層３ｂとを備える。樹脂層３ａの素材としては、特に限定されず、例えば、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。また、樹脂層３ａの厚みとしては、特に限定されず、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。アルミ蒸着フィルム３を２枚重ねて使用する場合には、樹脂層３ａの総厚みとしては、１０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。また、アルミニウム層３ｂの厚みとしては、特に限定されず、例えば、１０オングストローム以上１００オングストローム以下であってもよく、５０オングストローム以上１０００オングストローム以下であってもよい。これによって、アルミ蒸着フィルム３のガスバリア性を良好なものとすることができる。また、第一蓄冷材１を構成するアルミ蒸着フィルム３と第二蓄冷材２を構成するアルミ蒸着フィルム３は、異なる構成であってもよく、同一の構成であってもよい。

アルミ蒸着フィルム３で蓄冷材１０を包装する際には、蓄冷材１０とアルミ蒸着フィルム３とが密着するようにしてもよく、蓄冷材１０とアルミ蒸着フィルム３との間に隙間（例えば、１ｍｍ程度の隙間）が生じるようにしてもよい。アルミ蒸着フィルム３で蓄冷材１０を包装する方法としては、特に限定されず、例えば、アルミ蒸着フィルム３の枚葉体を蓄冷材１０の外形に沿って折り返し、蓄冷材１０の全体をアルミ蒸着フィルム３で覆ってもよい。また、袋状に形成したアルミ蒸着フィルム３に蓄冷材１０を収容してもよい。この際、アルミ蒸着フィルム３で形成した袋に蓄冷材１０を収容した状態で、斯かる袋を蓄冷材１０の外形に沿って折り返してもよい。また、アルミ蒸着フィルム３で蓄冷材１０を包装する際には、アルミニウム層３ｂが外側となるように包装してもよく、内側となるように包装してもよいが、本実施形態では、外側となるように包装する。

以上のように、本発明に係る保冷方法は、蓄冷材による保冷効果を比較的長時間に亘って維持することができると共に、被保冷物の急激な温度低下を抑制することができる。

即ち、凝固点以下の温度の（換言すれば、凍結した）蓄冷材１０をアルミ蒸着フィルム３で包装することで、蓄冷材１０の温度上昇が緩やかになるため、蓄冷材１０による保冷効果を比較的長時間に亘って維持することができる。また、被保冷物Ｘから蓄冷材１０側への熱の移動が緩やかになるため、被保冷物Ｘの急激な温度低下を抑制することができる。

また、第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとの間に第二蓄冷材２を配置して第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとを第二蓄冷材２に接触させることで、第二蓄冷材２の熱が第一蓄冷材１に吸収されて第二蓄冷材２が冷却され、これによって被保冷物Ｘの熱が第二蓄冷材２に吸収されて被保冷物Ｘの温度が低下する。このため、被保冷物Ｘが第一蓄冷材１に直に接触する場合（被保冷物Ｘの熱が直に第一蓄冷材１に吸収される場合）よりも、被保冷物Ｘの温度低下が緩やかになるため、被保冷物Ｘの急激な温度低下を抑制することができる。

また、第二蓄冷材２を構成する蓄冷材１０の質量が第一蓄冷材１を構成する蓄冷材１０の質量に対して上記の範囲であることで、被保冷物Ｘの急激な温度低下をより効果的に抑制することができる。

また、アルミ蒸着フィルム３が袋状に形成されていることで、アルミ蒸着フィルム３の袋に蓄冷材１０を収容することができるため、蓄冷材１０の包装を容易に行うことができる。

なお、本発明に係る保冷方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記及び下記の複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよい（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよい）ことは勿論である。

例えば、上記実施形態では、第一蓄冷材１と第二蓄冷材２とを被保冷物Ｘと共に容器Ｙに収容しているが、これに限定されるものではなく、例えば、第二蓄冷材２を収容しなくてもよい。つまり、凝固点以下の温度である蓄冷材１０のみをアルミ蒸着フィルム３で包装し、該蓄冷材１０を被保冷物Ｘと共に容器Ｙ内に収容して被保冷物Ｘの保冷を行うように構成してもよい。

また、上記実施形態では、被保冷物Ｘの上に第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２が載置されているが、これに限定されるものではなく、例えば、被保冷物Ｘの側方に第一蓄冷材１が配置され、該第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとの間に第二蓄冷材２が配置され、該第二蓄冷材２が被保冷物Ｘに対して側方から接触するように構成してもよい。又は、被保冷物Ｘの下に第一蓄冷材１が配置され、該第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとの間に第二蓄冷材２が配置され、該第二蓄冷材２が被保冷物Ｘに対して下から接触するように構成してもよい。また、第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２の配置について上記の各配置を組み合わせてもよい。

また、上記の各実施形態において、蓄冷材１０をアルミ蒸着フィルム３で包装する際に、アルミ蒸着フィルム３を複数重ねて使用してもよい。これにより、第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２の保冷効果をより長時間に亘って維持することができる。

以下、実施例、および、比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜使用物品＞
・蓄冷材Ａ
凝固点が０℃の蓄冷成分（積水化成品工業社製、アクアＵエースＮ－４００の中身）８５ｇを低密度ポリエチレン製の袋（アスクル社製、ジッパー付き袋、厚み４０μｍ、外寸：１２０ｍｍ×８５ｍｍ）に封入したもの（凍結時外寸：１００ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍ）。

・蓄冷材Ｂ
アクアＵエースＮ－４００（積水化成品工業社製）
凝固点０℃の蓄冷成分４００ｇをナイロン製の袋（厚み７５μｍ、外寸：２３０ｍｍ×１５０ｍｍ）に封入したもの（凍結時外寸：１９０ｍｍ×１３０ｍｍ×２５ｍｍ）。

・蓄冷材Ｃ
アクアＵエースＮ－１０００（積水化成品工業社製）
凝固点が０℃の蓄冷成分１０００ｇをナイロン製の袋（厚み７５μｍ、外寸：３２０ｍｍ×２００ｍｍ）に封入したもの（凍結時外寸：２６０ｍｍ×１６０ｍｍ×３５ｍｍ）。

・蓄冷材Ｄ
アクアＵエースＮ－８００（積水化成品工業社製）
凝固点が０℃の蓄冷成分８００ｇをナイロン製の袋（厚み７５μｍ、外寸：２３０ｍｍ×１７０ｍｍ）に封入したもの（凍結時外寸：１９０ｍｍ×１５０ｍｍ×３０ｍｍ）。

・蓄冷材Ｅ
プラス５００Ｎ（積水化成品工業社製）
凝固点が０℃の蓄冷成分５００ｇをポリエチレンのブロー成形容器（外寸：１９０ｍｍ×１４０ｍｍ×２５ｍｍ）に封入したもの（凍結時外寸：１９０ｍｍ×１４０ｍｍ×２７ｍｍ）。

・アルミ蒸着フィルムの袋（ＡＬ袋）（総厚み３０μｍ、アルミニウム層の厚み１０Å、樹脂層（ポリエチレンテレフタレート層）の厚み３０μｍ）
外寸は、以下の通りである。
蓄冷材Ａ用：１８０ｍｍ×１２０ｍｍ
蓄冷材Ｂ用：３５０ｍｍ×２５０ｍｍ
蓄冷材Ｃ用：３５０ｍｍ×２５０ｍｍ
蓄冷材Ｄ用：３５０ｍｍ×２５０ｍｍ
蓄冷材Ｅ用：３５０ｍｍ×２５０ｍｍ

・低密度ポリエチレン製の袋（ＬＤＰＥ袋）（厚み４０μｍ、アスクル社製、ジッパー付き袋）
外寸は、以下の通りである。
蓄冷材Ａ用：１２０ｍｍ×８５ｍｍ、
蓄冷材Ｅ用：３５０ｍｍ×２５０ｍｍ

・発泡ポリエチレン製の袋（発泡ＰＥ袋）（厚み１ｍｍ、積水化成品工業社製、品名：ライトロンをカットしたもの）
外寸は、以下の通りである。
蓄冷材Ｅ用：３５０ｍｍ×２５０ｍｍ

＜試験１＞
［実施例１］
蓄冷材ＡをＡＬ袋に収容し、斯かるＡＬ袋を蓄冷材Ａに沿って折り返して蓄冷材Ａに密着させた。
そして、ＡＬ袋に収容した状態の蓄冷材Ａを－１５℃～－２１℃の環境（凝固環境）に５時間放置して蓄冷材Ａを凝固点以下の温度にした（凍結）させた。その後、ＡＬ袋に収容した状態の蓄冷材Ａを２９℃～３０℃の環境（融解環境）に５時間放置した。
そして、凝固環境及び融解環境における蓄冷材Ａの温度を所定時間毎に測定した。測定結果については、下記表１及び図２のグラフに示す。

［比較例１］
蓄冷材ＡをＡＬ袋に収容しなかったこと以外は、実施例１と同一条件で試験を行った。蓄冷材Ａの温度の測定結果については、下記表１及び図２のグラフに示す。

［比較例２］
実施例１のＡＬ袋に代えてＬＤＰＥ袋を用いたこと以外は、実施例１と同一条件で試験を行った。蓄冷材Ａの温度の測定結果については、下記表１及び図２のグラフに示す。

＜試験１のまとめ＞
図２のグラフを見ると、融解環境において実施例１の方が各比較例よりも温度上昇が緩やかであることが認められる。つまり、蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装することで、蓄冷材の蓄冷効果を比較的長時間に亘って維持することができる。

＜試験２＞
［実施例２］
－１５℃の環境（凝固環境）に５時間放置して凝固点以下の温度にした（凍結した状態の）蓄冷材ＡをＡＬ袋に収容して第一蓄冷材１とした。この際、ＡＬ袋を蓄冷材Ａに沿って折り返して蓄冷材Ａに密着させた。また、斯かる第一蓄冷材１を２個準備した。
常温環境に放置して凝固点を超える温度にした（融解した状態の）蓄冷材ＡをＡＬ袋に収容して第二蓄冷材２とした。この際、ＡＬ袋を蓄冷材Ａに沿って折り返して蓄冷材Ａに密着させた。また、斯かる第二蓄冷材２を２個準備した。
水１０ｃｃ入りのキャップ付きボトルを被保冷物Ｘとした。
そして、図３に示すように、蓋付き容器Ｙ（外寸：２００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚み５ｍｍ）に被保冷物Ｘを収容し、該被保冷物Ｘの上に第二蓄冷材２（２個）を載置し、その上に第一蓄冷材１（２個）を載置した。
そして、蓋付き容器Ｙを約３０℃の環境に配置すると共に、被保冷物Ｘの温度を所定時間毎に測定した。測定結果については、下記表２及び図４のグラフに示す。

［比較例３］
蓄冷材をＡＬ袋に収容しなかったこと以外は、実施例２と同一条件で試験を行った。被保冷物Ｘの温度の測定結果については、下記表２及び図４のグラフに示す。

＜試験２のまとめ＞
図４のグラフを見ると、比較例３の方が実施例２よりも被保冷物Ｘの温度が急激に低下していることが認められる。また、実施例２の方が比較例３よりも被保冷物Ｘの温度変化が少ないことが認められる。つまり、凍結した状態の蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装して第一蓄冷材１とし、融解した状態の蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装して第二蓄冷材２とし、第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとの間に第二蓄冷材２を配置して第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとに第二蓄冷材２を接触させることで、被保冷物Ｘの急激な温度低下を抑制することができると共に、比較的長時間に亘って被保冷物Ｘを保冷することができる。

＜試験３＞
［実施例３］
－１５℃の環境（凝固環境）に２４時間放置して凝固点以下の温度にした（凍結した状態の）蓄冷材ＢをＡＬ袋に収容して第一蓄冷材１とした。この際、ＡＬ袋を蓄冷材Ｂに沿って折り返して蓄冷材Ｂに密着させた。また、斯かる第一蓄冷材１を６個準備した。
５℃の環境に放置して凝固点を超える温度にした（融解した状態の）蓄冷材ＣをＡＬ袋に収容して第二蓄冷材２とした。この際、ＡＬ袋を蓄冷材Ｃに沿って折り返して蓄冷材Ｃに密着させた。また、斯かる第二蓄冷材２を４個準備した。
水１０ｃｃ入りのキャップ付きボトルを被保冷物Ｘとした。
そして、図５に示すように、蓋付き容器Ｙ（外寸：３８７ｍｍ×３１７ｍｍ×４０４ｍｍ、厚み５０ｍｍ）に、第一蓄冷材１（３個）を配置し、その上に第二蓄冷材２（２個）を配置し、その上に被保冷物Ｘを載置した。更に、被保冷物Ｘの上に第二蓄冷材２（２個）を載置し、その上に第一蓄冷材１（３個）を載置した。
そして、蓋付き容器Ｙを約３５℃の環境に配置すると共に、被保冷物Ｘの温度を所定時間毎に測定した。測定結果については、下記表３及び図６のグラフに示す。

［比較例４］
蓄冷材Ｂ、蓄冷材ＣをＡＬ袋に収容しなかったこと以外は、実施例３と同一条件で試験を行った。被保冷物Ｘの温度の測定結果については、下記表３及び図６のグラフに示す。

＜試験３のまとめ＞
図６のグラフを見ると、比較例４の方が実施例３よりも被保冷物Ｘの温度が急激に低下していることが認められる。また、実施例３の方が比較例４よりも被保冷物Ｘの温度変化が少ないことが認められる。つまり、凍結した状態の蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装して第一蓄冷材１とし、融解した状態の蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装して第二蓄冷材２とし、第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとの間に第二蓄冷材２を配置して第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとに第二蓄冷材２を接触させることで、被保冷物Ｘの急激な温度低下を抑制することができると共に、比較的長時間に亘って被保冷物Ｘを保冷することができる。また、第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２をそれぞれ被保冷物Ｘの上下に配置することで、上記の効果をより長時間に亘って維持することができる。

＜試験４＞
［実施例４］
－１５℃の環境（凝固環境）に２４時間放置して凝固点以下の温度にした（凍結した状態の）蓄冷材ＤをＡＬ袋に収容して第一蓄冷材１とした。この際、ＡＬ袋を蓄冷材Ｄに沿って折り返して蓄冷材Ｄに密着させた。また、斯かる第一蓄冷材１を８個準備した。
５℃の環境に放置して凝固点を超える温度にした（融解した状態の）蓄冷材ＤをＡＬ袋に収容して第二蓄冷材２とした。この際、ＡＬ袋を蓄冷材Ｃに沿って折り返して蓄冷材Ｃに密着させた。また、斯かる第二蓄冷材２を５個準備した。
水１０ｃｃ入りのキャップ付きボトルを被保冷物Ｘとした。
そして、図７に示すように、蓋付き容器Ｙ（外寸：３８７ｍｍ×３１７ｍｍ×４６０ｍｍ、厚み５０ｍｍ）に第一蓄冷材１（４個）を配置し、その上に第二蓄冷材２（２個）を配置し、その上に被保冷物Ｘを載置した。更に、被保冷物Ｘの上に第二蓄冷材２（３個）を載置し、その上に第一蓄冷材１（４個）を載置した。
そして、蓋付き容器Ｙを約３５℃の環境に配置すると共に、被保冷物Ｘの温度を所定時間毎に測定した。測定結果については、下記表４及び図８のグラフに示す。

［比較例５］
蓄冷材ＤをＡＬ袋に収容しなかったこと以外は、実施例４と同一条件で試験を行った。被保冷物Ｘの温度の測定結果については、下記表４及び図８のグラフに示す。

＜試験４のまとめ＞
図８のグラフを見ると、比較例５の方が実施例４よりも被保冷物Ｘの温度が急激に低下していることが認められる。また、実施例４の方が比較例５よりも被保冷物Ｘの温度変化が少ないことが認められる。つまり、凍結した状態の蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装して第一蓄冷材１とし、融解した状態の蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装して第二蓄冷材２とし、第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとの間に第二蓄冷材２を配置して第一蓄冷材１と被保冷物Ｘとに第二蓄冷材２を接触させることで、被保冷物Ｘの急激な温度低下を抑制することができると共に、比較的長時間に亘って被保冷物Ｘを保冷することができる。また、第一蓄冷材１及び第二蓄冷材２の個数を増やすことで、上記の効果をより長時間に亘って維持することができる。

＜試験５＞
［実施例５］
蓄冷材ＥをＡＬ袋に収容し、斯かるＡＬ袋を蓄冷材Ｅに沿って折り返して蓄冷材Ｅに密着させた。
そして、ＡＬ袋に収容した状態の蓄冷材Ｅを－１５℃～－２１℃の環境（凝固環境）に２０時間放置して蓄冷材Ｅを凝固点以下の温度にした（凍結）させた。その後、ＡＬ袋に収容した状態の蓄冷材Ｅを２９℃～３０℃の環境（融解環境）に２０時間放置した。
そして、凝固環境及び融解環境における蓄冷材Ｅの温度を所定時間毎に測定した。測定結果については、下記表５及び図９のグラフに示す。

［実施例６］
ＡＬ袋を２重にしたこと以外は、実施例５と同一条件で試験を行った。蓄冷材Ｅの温度の測定結果については、下記表５及び図９のグラフに示す。

［比較例６］
蓄冷材ＥをＡＬ袋に収容しなかったこと以外は、実施例５と同一条件で試験を行った。蓄冷材Ｅの温度の測定結果については、下記表５及び図９のグラフに示す。

［比較例７］
実施例５のＡＬ袋に代えてＬＤＰＥ袋を用いたこと以外は、実施例５と同一条件で試験を行った。蓄冷材Ｅの温度の測定結果については、下記表５及び図９のグラフに示す。

［比較例８］
実施例５のＡＬ袋に代えて発泡ＰＥ袋を用いたこと以外は、実施例５と同一条件で試験を行った。蓄冷材Ｅの温度の測定結果については、下記表５及び図９のグラフに示す。

＜試験５のまとめ＞
図９のグラフを見ると、融解環境において実施例５の方が各比較例よりも温度上昇が緩やかであることが認められる。つまり、ブロー成形の容器に蓄冷成分が封入された蓄冷材においても、該蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装することで、蓄冷材の蓄冷効果を比較的長時間に亘って維持することができる。

＜伝導伝熱・輻射伝熱＞
実施例１のように蓄冷材ＡをＡＬ袋に収容した状態（蓄冷材と袋の間に隙間がないとした状態）について、蓄冷材Ａの外寸から、表面積（伝熱面積）を０．０１６ｍ^２とし、下記（１）～（３）式により伝導伝熱を算出し、下記（４）～（６）式により輻射伝熱を算出した。伝導伝熱及び輻射伝熱については、下記表７に示す。なお、伝導伝熱及び輻射伝熱の算出では、蓄冷成分を収容する袋（蓄冷材外装）、アルミ蒸着フィルムのアルミニウム層（ＡＬ層）及びＰＥＴ層（樹脂層）、空気、及び、ステンレス（恒温槽内装）の熱伝導率及び輻射率を下記表６の通りとした。

Ｑ＝－（λ／Ｌ）Ａ（Ｔ_２－Ｔ_１）…（１）
Ｑ＝－（Ｔ_２－Ｔ_１）／Σ_ｉＲ_ｉ…（２）
Σ_ｉＲ_ｉ＝（１／Ａ）Σ_ｉ（Ｌ_ｉ／λ_ｉ）…（３）

Ｅ＝εбＴ^４…（４）
Ｑ＝бＡφ_１２（Ｔ_１ ^４－Ｔ_２ ^４）…（５）
１／φ_１２＝１／ε_１＋１／ε_２－１…（６）
бはＳｔｅｆａｎ－Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ定数（５．６６９×１０^－８Ｗｍ^－２Ｋ^－４）

比較例１の蓄冷材Ａについて、蓄冷材Ａの外寸から、表面積（伝熱面積）を０．０１６ｍ^２とし、上記（１）～（３）式により伝導伝熱を算出し、上記（４）～（６）式により輻射伝熱を算出した。伝導伝熱及び輻射伝熱については、下記表７に示す。なお、伝導伝熱及び輻射伝熱の算出では、蓄冷成分を収容する袋（蓄冷材外装）、アルミ蒸着フィルムのアルミニウム層（ＡＬ層）及びＰＥＴ層（樹脂層）、空気、及び、ステンレス（恒温槽内装）の熱伝導率及び輻射率を下記表６の通りとした。

比較例２のように蓄冷材ＡをＬＤＰＥ袋に収容した状態（蓄冷材と袋の間に隙間がないとした状態）について、蓄冷材Ａの外寸から、表面積（伝熱面積）を０．０１６ｍ^２とし、上記（１）～（３）式により伝導伝熱を算出し、上記（４）～（６）式により輻射伝熱を算出した。伝導伝熱及び輻射伝熱については、下記表７に示す。なお、伝導伝熱及び輻射伝熱の算出では、蓄冷成分を収容する袋（蓄冷材外装）、アルミ蒸着フィルムのアルミニウム層（ＡＬ層）及びＰＥＴ層（樹脂層）、空気、及び、ステンレス（恒温槽内装）の熱伝導率及び輻射率を下記表６の通りとした。

実施例１及び比較例２のように蓄冷材Ａを袋に収容した状態で、蓄冷材Ａと袋との間に１ｍｍの隙間を形成するとして、上記と同様に伝導伝熱及び輻射伝熱を算出した。伝導伝熱及び輻射伝熱については、下記表７に示す。

＜表面積（伝熱面積）の算出＞
・蓄冷材Ａの外寸：１００ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍ

・隙間なしの場合
｛（１００×５０）×２＋（１００×２０）×２＋（５０×２０）×２｝／１０^６＝０．０１６００（ｍ^２）

・隙間１ｍｍの場合
｛（１０２×５２）×２＋（１０２×２２）×２＋（５２×２２）×２｝／１０^６＝０．０１７３８（ｍ^２）

＜伝導伝熱の算出＞
・隙間なしの場合
ΣｉＲｉ＝（１／Ａ）Σｉ（Ｌｉ／λｉ）…（３）
＝（１／蓄冷材表面積）×｛（蓄冷材袋ＬＤＰＥ厚み／ＬＤＰＥ熱伝導率）＋（ＰＥＴ樹脂層厚み／ＰＥＴ樹脂層熱伝導率）＋（ＡＬ層厚み／ＡＬ層熱伝導率）｝
＝（１／０．０１６００）×｛（４ｅ－０５／０．３３）＋（３ｅ－０５／０．３１）＋（１ｅ－０９／２３６）｝
＝０．０１３６２４
Ｑ＝－（Ｔ２－Ｔ１）／ΣｉＲｉ…（２）
＝－｛（環境温度）－（蓄冷材初期温度）｝／ΣｉＲｉ
＝－｛（２７３－２０）－（２７３＋２０）｝／０．０１３６２４
＝２９３６

・隙間１ｍｍの場合
ΣｉＲｉ＝（１／Ａ）Σｉ（Ｌｉ／λｉ）…（３）
＝（１／蓄冷材表面積）×｛（蓄冷材袋ＬＤＰＥ厚み／ＬＤＰＥ熱伝導率）＋（ＰＥＴ樹脂層厚み／ＰＥＴ樹脂層熱伝導率）＋（ＡＬ層厚み／ＡＬ層熱伝導率）＋（隙間空間）／空気熱伝導率）｝
＝（１／０．０１７３８）×｛（４ｅ－０５／０．３３）＋（３ｅ－０５／０．３１）＋（１ｅ－０９／２３６）＋（０．００１／０．０２４）｝
＝２．４０９９
Ｑ＝－（Ｔ２－Ｔ１）／ΣｉＲｉ…（２）
＝－｛（環境温度）－（蓄冷材初期温度）｝／ΣｉＲｉ
＝－｛（２７３－２０）－（２７３＋２０）｝／２．４０９９
＝１６．６

＜輻射伝熱の算出＞
・隙間なしの場合
（恒温槽内表面からＡＬ袋表面（蓄冷材表面）への輻射伝熱）
１／φ_１２＝１／ε_１＋１／ε_２－１…（６）
＝１／（恒温槽内装輻射率）＋（１／ＡＬ層袋輻射率）－１
＝（１／０・９）＋（１／０．０６）-１
＝１６．７８
Ｑ＝бＡφ_１２（Ｔ_１ ^４－Ｔ_２ ^４）…（５）
＝（Ｓｔｅｆａｎ－Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ定数）×（蓄冷材表面積）×φ_１２×｛（蓄冷材初期温度）^４－（恒温槽内表面温度）^４｝
＝（５．６６９×１０^－８）×０．０１６００×（１／１６．７８）｛（２７３＋２０）^４－（２７３-２０）^４｝
＝０．１７７

・隙間１ｍｍの場合
（恒温槽内表面からＡＬ袋表面への輻射伝熱）
１／φ_１２＝１／ε_１＋１／ε_２－１…（６）
＝１／（恒温槽内装輻射率）＋１／（ＡＬ層袋輻射率）－１
＝（１／０．９）＋（１／０．０６）-１
＝１６．７８
Ｑ＝бＡφ_１２（Ｔ_１ ^４－Ｔ_２ ^４）…（５）
＝（Ｓｔｅｆａｎ－Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ定数）×（蓄冷材表面積）×φ_１２×｛（蓄冷材初期温度）^４－（恒温槽内表面温度）^４｝
＝（５．６６９×１０^－８）×０．０１７３８×（１／１６．７８）×｛（２７３＋２０）^４－（２７３-２０）^４｝
＝０．１９２

・ＡＬ袋表面から蓄冷材表面への輻射伝熱
１／φ_１２＝１／ε_１＋１／ε_２－１…（６）
＝１／（ＡＬ層袋輻射率）＋１／（蓄冷材袋輻射率）－１
＝（１／０．０６）＋（１／０．９５）-１
＝１６．７２
Ｑ＝бＡφ_１２（Ｔ_１ ^４－Ｔ_２ ^４）…（５）
＝（Ｓｔｅｆａｎ－Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ定数）×（蓄冷材表面積）×φ_１２×｛（蓄冷材初期温度）^４－（ＡＬ層袋表面温度）^４｝
＝（５．６６９×１０^－８）×０．０１７３８×（１／１６．７２）×｛（２７３＋２０）^４－（２７３-２０）^４｝
＝０．１９３

＜伝導伝熱・輻射伝熱のまとめ＞
表７を見ると、実施例１の方が比較例１よりも伝導伝熱が低いことが認められる。つまり、蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装することで、伝導伝熱を低くすることができる。
また、実施例１の方が比較例１，２よりも輻射伝熱が低いことが認められる。つまり、蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装することで、輻射伝熱を低くすることができる。

また、アルミ蒸着フィルムの各層の熱伝導率（λ）と厚み（Ｌ）とから下記（７）式を用いて算出されるアルミ蒸着フィルムの熱貫流率としては、アルミニウム層の厚みが１０００Å、樹脂層の厚みが２００μｍである場合は、１５５０（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）であり、アルミニウム層の厚みが１０Å、樹脂層の厚みが２０μｍ弱である場合は、１６５００（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）であり、アルミニウム層の厚みが１０Å、樹脂層の厚みが２０μｍである場合は、１５５００（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）であり、アルミニウム層の厚みが１０Å、樹脂層の厚みが３０μｍである場合は、１０３００（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）であったことから、１５００～１７０００（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）であることが好ましく、６０００～１７０００（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）であることがより好ましい。このような熱貫流率を得るうえでは、アルミ蒸着フィルムの厚みとしては、２０～５０μｍであることが好ましい。

熱貫流率＝１／（Ｌ／λ）…（７）

また、アルミニウムの輻射率は、一般的に、よく磨いた面で０．０３９～０．０５７、普通の面で０．０４～０．０８、粗面で０．０５５、酸化面で０．０８～０．１８であることから、アルミ蒸着フィルムの輻射率は０．０８以下が好ましい。

１…第一蓄冷材、２…第二蓄冷材、３…アルミ蒸着フィルム、１０…蓄冷材、Ｘ…被保冷物、Ｙ…容器

Claims

アルミ蒸着フィルムで包装された凝固点以下の温度の蓄冷材を第一蓄冷材とし、
凝固点を超える温度であると共に第一蓄冷材の温度以上の温度である蓄冷材であって該凝固点が第一蓄冷材の凝固点以下である蓄冷材をアルミ蒸着フィルムで包装して第二蓄冷材とし、
第一蓄冷材及び第二蓄冷材を被保冷物と共に容器内に収容し、
第一蓄冷材と被保冷物との間に第二蓄冷材を配置して第一蓄冷材と被保冷物とを第二蓄冷材に接触させて、被保冷物の保冷を行う、
保冷方法。
第二蓄冷材を構成する蓄冷材の質量は、第一蓄冷材を構成する蓄冷材の質量に対して６０質量％以上である、
請求項１に記載の保冷方法。
アルミ蒸着フィルムは、袋状に形成されている、
請求項１または２に記載の保冷方法。