TW201512061A - 定溫保存箱 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種定溫保存箱，其內部具有凝固的儲熱體10，及未凝固的儲熱體20；儲熱體20被配置於儲熱體10之被保溫物側，其重量為儲熱體10的重量的50%以下。

Description

定溫保存箱

本發明係關於一種定溫保存箱，其內部具備用以將被保溫物保持於既定溫度的定溫保持器，特別是，可一方面避免被保溫物過冷，一方面避免在將保存被保溫物的保存空間之溫度調整至期望溫度時，所花費時間過多。

以往，使用保冷劑將食品等保持於定溫，以進行保存。一般使用的保冷劑具有未滿0℃的熔點，其係在例如冷凍庫中以-25℃左右的低溫進行冷卻後，從冷凍庫取出使用。因此，若在從冷凍庫取出的狀態下使用保冷劑，可將食品等的被保溫物冷卻至0℃以下。

在這樣以保冷劑保持於定溫的被保溫物之中，亦具有不宜保冷在0℃以下的物品。於是，在將這樣的被保溫物保持於定溫的情況下，必須在將保冷劑從冷凍庫取出後，將保冷劑放置於常溫或冷藏一段時間之後，才能夠使用。另外，亦有人考慮到透過隔熱材等將被保溫物保冷的技術。

然而，將保冷劑從冷凍庫取出後再放置一段時間，係不具效率的方法。另外，在透過隔熱材等將被保溫物保冷的情況中，保冷劑的冷氣僅能緩慢地傳遞至被保溫物，且被保溫物變得過冷的情況並未改善。

此處有人想到一種技術，係使用熔點相異的2種儲熱體，一方的儲熱 體以未凝固的狀態被配置於被保溫物之周圍，而另一方的儲熱體以凝固的狀態被配置於一方的儲熱體外側，藉此將被保溫物保持於2℃~8℃左右的定溫，而此技術揭示於專利文獻1中。

【先行技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】國際公開第2012-081581號

另外，若將保存被保溫物的保存空間的溫度調整至期望溫度所花費的時間太長，則對於被保溫物的保存狀態具有不好的影響，故在被保溫物可保存於保存空間之前的等待時間不能太長。

然而，專利文獻1中所揭示的技術，關於這樣的等待時間並未有任何考量，而因為2種儲熱體的比例，具有將保存被保溫物的保存空間之溫度調整至期望溫度所花費的時間過長的可能性。

本發明，係鑒於上述習知技術所具有的問題點而完成者，目的在於提供一種定溫保存箱，一方面可避免被保溫物過冷，一方面可避免將保存被保溫物的保存空間之溫度調整至期望溫度所花費的時間過長。

為達成上述目的，本發明係一種定溫保存箱，其內部具備用以將被保溫物保持於定溫的至少以兩個儲熱體所構成的定溫保持器，其特徵為：該定溫保持器包含：凝固的第1儲熱體；及未凝固的第2儲熱體；該第2儲熱體，配置於該第1儲熱體的該被保溫物側，其重量為該第1 儲熱體的重量的50%以下。

如上所述所構成的本發明中，在將被保溫物保持於定溫的保溫初期狀態下，首先，以周圍溫度使凝固的第1儲熱體的溫度上升，同時以第1儲熱體的冷氣，使未凝固的第2儲熱體之溫度下降並使其凝固。此時，因為第2儲熱體被配置於第1儲熱體的被保溫物側，故保存被保溫物的保存空間的溫度，成為第2儲熱體的凝固點附近的溫度，而以第2儲熱體的凝固點附近的溫度，將該保存空間所保存的被保溫物保溫。在第2儲熱體全部凝固後，第2儲熱體冷卻至第1儲熱體的熔點附近，藉此，使保存空間的溫度成為第1儲熱體的熔點附近的溫度，進而以第1儲熱體的熔點附近的溫度，將該保存空間所保存的被保溫物保溫。如此，可將保存被保溫物的保存空間的溫度，保持於既定範圍，而避免被保溫物過冷。另外，藉由使第2儲熱體的重量為第1儲熱體的重量的50%以下，可使以第1儲熱體的冷氣將第2儲熱體全部凝固所花費的時間不會過長，而可避免將保存被保溫物的保存空間之溫度調整至期望溫度的時間過長。

作為這樣的第1及第2儲熱體，在第1儲熱體的熔點為8℃以下、第2儲熱體的凝固點為0~8℃的情況中，藉由使第2儲熱體的重量為第1儲熱體的重量的25%以上50%以下，第1儲熱體的冷氣，除了用以使第2儲熱體的溫度下降及凝固的能量以外，已不具有將被保溫物冷卻至所需溫度以上的能量，故可避免被保溫物過冷。

另外，作為第1及第2儲熱體，在第1儲熱體的熔點為25℃以下，第2儲熱體的凝固點為13~25℃的情況中，藉由使第2儲熱體的重量為第1儲熱體的重量的15%以上50%以下，第1儲熱體的冷氣，除了用以使第2儲熱體的溫度下降及凝固的能量以外，已不具有使被保溫物冷卻至需要以下之溫度的能量，故可避免被保溫物過冷。

本發明中，用以將被保溫物保持於定溫的定溫保存箱，其內部所具備 的定溫保持器，具有凝固的第1儲熱體，及未凝固的第2儲熱體，藉由將第2儲熱體配置於第1儲熱體的被保溫物側的這種構成，可使保存被保溫物的保存空間的溫度保持於既定範圍，而能夠避免被保溫物過冷。另外，藉由使第2儲熱體的重量為第1儲熱體的重量的50%以下，可避免將保存被保溫物的保存空間之溫度調整至期望溫度所花費的時間過長。

1、101‧‧‧定溫保存箱

10‧‧‧儲熱體

20‧‧‧儲熱體

40‧‧‧保存空間

50‧‧‧隔熱箱

110‧‧‧儲熱體

120‧‧‧儲熱體

140‧‧‧保存空間

150‧‧‧隔熱箱

160‧‧‧袋體

【圖1】係顯示本發明之定溫保存箱的第1實施態樣的圖。

【圖2】係顯示圖1所示的定溫保存箱中，作為儲熱體使用的材料之特性的圖。

【圖3】係顯示用以設定圖2所示的儲熱材A、B的熔點及凝固點的組成的圖。

【圖4】係顯示圖1所示的定溫保存箱中，降低保存空間所保存的被保溫物之初期溫度的實驗條件及其結果的圖。

【圖5】係顯示圖1所示的定溫保存箱中，使用圖2所示的儲熱材A作為第1儲熱體，使用水作為第2儲熱體，並在其重量比為10：2.4的情況下，進行溫度測定之結果的圖表。

【圖6】係顯示圖1所示的定溫保存箱中，使用圖2所示的儲熱材A作為第1儲熱體，使用水作為第2儲熱體，並在其重量比為10：3.2的情況下，進行溫度測定之結果的圖表。

【圖7】係顯示圖1所示的定溫保存箱中，使用圖2所示的儲熱材A作為第1儲熱體，使用圖2所示的儲熱材C作為第2儲熱體，並在其重量比為10：2的情況中，進行溫度測定結果的圖表。

【圖8】係顯示圖1所示的定溫保存箱中，使用圖2所示的儲熱材A作為第1儲熱體，使用圖2所示的儲熱材C作為第2儲熱體，並在其重量比為10：2.8的情況中，進行溫度測定之結果的圖表。

【圖9】係顯示圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為第1儲熱體，使用圖2所示的儲熱材C作為第2儲熱體，並在其重量比為10：7.5的情況中，進行溫度測定結果的圖表。

【圖10】係顯示圖1所示的定溫保存箱中，降低保存空間所保存的被保溫物之初期溫度的實驗條件及其結果的圖。

【圖11】係顯示圖10所示的實驗結果中，將保存空間的溫度調整至8℃以下的時間的圖表。

【圖12a】係用以說明圖1所示的定溫保存箱中，因為第2儲熱體的重量不同，而導致兩個儲熱體之溫度變化的圖。

【圖12b】係用以說明圖1所示的定溫保存箱中，因為第2儲熱體的重量不同，而導致兩個儲熱體的溫度變化的圖。

【圖12c】係用以說明圖1所示的定溫保存箱中，因為第2儲熱體的重量不同，而導致兩個儲熱體的溫度變化的圖。

【圖13】係顯示本發明之定溫保存箱之第2實施態樣的圖。

【圖14】係顯示圖13所示的定溫保存箱中，作為儲熱體使用的材料的特性的圖。

【圖15】係顯示圖13所示的定溫保存箱中，保存空間所保存的被保溫物之初期溫度低下的實驗條件及其結果的圖。

【圖16a】係顯示在圖15所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

【圖16b】係顯示在圖15所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

【圖16c】係顯示在圖15所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

【圖16d】係顯示在圖15所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

【圖16e】係顯示在圖15所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

【圖17】係顯示圖13所示的定溫保存箱中，因為儲熱體的重量比不同，而導致保存空間的溫度變化的實驗條件及其結果的圖。

【圖18a】係顯示根據圖17所示的實驗條件，而導致保存空間之溫度變化的圖表。

【圖18b】係顯示根據圖17所示的實驗條件，而導致保存空間之溫度變化的圖表。

【圖18c】係顯示根據圖17所示的實驗條件，而導致保存空間的溫度變化的圖表。

【圖19】係顯示圖13所示的定溫保存箱中，保存空間所保存的被保溫物之保溫時間的實驗條件及其結果的圖。

【圖20a】係顯示在圖19所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

【圖20b】係顯示在圖19所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

【圖20c】係顯示在圖19所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

【圖20d】係顯示在圖19所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

【圖21】係顯示在圖19所示的條件下，被保溫物之保溫時間相對於儲熱體之重量比而變化的圖。

以下，參照圖式說明本發明之實施態樣。

(第1實施態樣)

圖1係顯示本發明之定溫保存箱的第1實施態樣的圖，係從定溫保存箱的上方觀察的圖。

本態樣之定溫保存箱，如圖1所示，係以分別在發泡苯乙烯等所構成的隔熱箱50的4個內側面，成組地配置第1儲熱體10與第2儲熱體20的方式所構成。儲熱體10係以抵接於隔熱箱50的內側面的方式配置，儲熱體20係以與儲熱體10的隔熱箱50的內側面相反側的面接近或接觸的狀態配置。又，儲熱體10、20分別在既定溫度下凝固、融解，其條件係儲熱體10之熔點為8℃以下，儲熱體20之凝固點為0~8℃。儲熱體10係在凝固的狀態下被配置於隔熱箱50內，儲熱體20係在未凝固的狀態下配置於隔熱箱50內。接著，以4組儲熱體10與儲熱體20所圍住的區域，形成保存被保溫物的保存空間40。藉此，若僅觀察一組儲熱體10與儲熱體20，儲熱體20被配置於儲熱體10之被保溫物側，而該成一組的儲熱體10與儲熱體20，構成定溫保持器。

以下，使用實驗結果，說明如上述之構成的定溫保存箱1的作用。

首先，就實驗所使用的儲熱體10、20進行說明。

圖2係顯示圖1所示的定溫保存箱1中，作為儲熱體10、20使用之材料的特性的圖。

作為儲熱體10，使用如圖2所示的3種儲熱材A~C。儲熱材A之融解熱為270(J/g)以上、熔點及凝固點分別為-2℃。儲熱材B之融解熱為260(J/g)、熔點及凝固點分別為-12℃。儲熱材C之融解熱為180~200(J/g)、熔點為3~8℃、凝固點為5℃。

使用如圖2所示的儲熱材C及水的2種材料作為儲熱體20。水之融解熱為336(J/g)、熔點及凝固點分別為0℃。

這樣的儲熱材A~C，可藉由其組成，來設定熔點及凝固點。

圖3係顯示用以設定圖2所示的儲熱材A、B的熔點及凝固點的組成的圖。

如圖3所示，圖2所示的儲熱材A、B，係將無機鹽、增黏劑及防腐劑分散於分散介質內並使其混合，並藉由該等的比例，來設定熔點及凝固點。例如，作為分散介質的水為95~99%，作為無機鹽的硫酸鈉為0~5%、氯化鈣為0~2%、氯化鈉為0~1%，作為增黏劑的羧甲基纖維素為0~1%，作為防腐劑的有機硫氮系化合物為0.1%，藉此，可構成具有上述熔點及凝固點的儲熱材A。又，儲熱材A的組成，並不限於上述之態樣，亦可將氯化鈣、氯化鈉等的為人所知的鹽適當調整成熔點為-2℃左右的態樣。另外，使作為分散介質的水為83.3%，作為無機鹽的硫酸鈉為0~2%、氯化鈣為10~15%、氯化鈉為0~2%，作為增黏劑的羧甲基纖維素為0~2%，作為防腐劑的有機硫氮系化合物為0.1%，可構成具有上述熔點及凝固點的儲熱材B。又，儲熱材B中，亦可將其他為人所知的鹽適當調整成熔點為-12℃左右的態樣。又，關於增黏劑及防腐劑，即使相應於需求而使其為0%，亦不會對本發明之作用有所影響，故可適當增減其比例。

另外，圖2所示的儲熱材C，係使用使石蠟系化合物在合成橡膠中凝固的儲熱材。

在圖1所示的定溫保存箱1中，將被保溫物保溫的情況中，如上所述，儲熱體10，係在例如，以-25℃的環境下凝固的狀態，被配置於隔熱箱50內；儲熱體20係在未凝固的狀態下，被配置於隔熱箱50內。於是，在-25℃的環境下凝固的儲熱體10，藉由隔熱箱50內的周圍溫度，而使其溫度上升。另外，儲熱體20因為儲熱體10的冷氣而使其溫度下降進而凝固。藉此，隔熱箱50的保存空間40所保存的被保溫物，被固定地保持於儲熱體20的凝固點附近的溫度。接著，在儲熱體20全部凝固後，使儲熱體20冷卻至儲熱體10的熔點附近，藉此使被保溫物的溫度固定地保持於儲熱體10的熔點附近的溫度。如此，藉由儲熱體10與儲熱體20之間的熱交換，進行儲熱體10的溫度上升與儲熱體20的溫度下降。

具體而言，使儲熱體10的初期溫度為T1、熔點為T2、固體比熱為T3、重量為W1，則在儲熱體10中所產生的熱能J1，成為：J1=| T1-T2 |×T3×W1

另外，使儲熱體20的初期溫度為T5、凝固點為T6、液體比熱為T7、凝固熱為T8、重量為W2，則儲熱體20中所產生的熱能J2，成為：J2=| T5-T6 |×T7×W2+T8×W2

接著，藉由在儲熱體20中，產生熱能J2(其在儲熱體10中所產生的熱能J1以上)，使隔熱箱50內的溫度不會低於保溫初期狀態太多，而能夠約略保持於定值。

因此，理論上來說，可以圖2所示的數值，算出應如何調整儲熱體10的重量與儲熱體20的重量，才能使伴隨儲熱體10之溫度的上升所產生的熱能被儲熱體20吸收，進而避免被保溫物過冷。然而，儲熱體10、20及被保溫物，亦受到周圍環境的影響。因此，在儲熱體10、20中所進行的熱交換，受到周圍之空氣或定溫保存箱1，甚至是定溫保存箱1之外部的環境 溫度等的影響，而產生熱的傳導、對流及擴散等，導致情況變得更為複雜，故參考理論值雖為有用，但嚴格來說，還是具有很多該值偏差的情況。

於是，實際使用圖2所示的材料來進行實驗。

圖4係顯示圖1所示的定溫保存箱1中，保存空間40所保存的被保溫物之初期溫度降低的實驗條件及其結果的圖。又，保溫初期狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部與外部的環境溫度，在未低於2℃以下的情況以「○」表示，降低至2℃以下情況以「×」表示。

首先，如圖4所示，容量為150L的隔熱箱50中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，並使用水作為儲熱體20，測定配置於保存空間40中的箱體環境溫度。

圖5係顯示圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，並使用水作為儲熱體20，在其重量比為10：2.4的情況中，進行溫度測定結果的圖表。另外，圖6係顯示圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，並使用水作為儲熱體20，在其重量比為10：3.2的情況中，進行溫度測定結果的圖表。

圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，並使用水作為儲熱體20，在其重量比為10：2.4的情況中，如圖5所示，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度，在保溫初期狀態下雖未降至0℃以下，但箱體外部的環境溫度降至0℃以下。另外，箱體內部的環境溫度亦下降至2℃以下，故並不適合保存如檢體等，其保存環境為2~8℃左右的物品。

相對於此，圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，並使用水作為儲熱體20，在其重量比為10：3.2的情況中，如圖6所示，即使是保溫初期狀態，配置於保存空間40中的箱體內部的環 境溫度及箱體外部的環境溫度，皆僅降低至2~8℃的範圍。

另外，圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，並使用水作為儲熱體20，在其重量比為10：4.8的情況，以及10：9.6的情況，亦如圖4所示，在保溫初期狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度、及箱體外部的環境溫度，皆未低於2℃以下。

接著，如圖4所示，容量為24L的隔熱箱50中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，並測定配置於保存空間40中之箱體的環境溫度。

圖7係顯示圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，在其重量比為10：2的情況中，進行溫度測定結果的圖表。另外，圖8係顯示圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，在其重量比為10：2.8的情況中，進行溫度測定結果的圖表。另外，圖9係顯示圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，在其重量比為10：7.5的情況中，進行溫度測定結果的圖表。

圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，在其重量比為10：2的情況中，如圖7所示，配置於保存空間40中的箱體外部的環境溫度，在保溫初期狀態下雖未降至2℃以下，但箱體內部的環境溫度降至2℃。因此，並不適合保存如檢體等，其保存環境宜為2~8℃左右的物品。

相對於此，圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱材20，在其重量比為10：2.8的情況中，如圖8所示，在保溫初期的狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度、及箱體外部的環境溫度，皆未降低至超出2~8℃ 的範圍。

另外，圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，在其重量比為10：7.5的情況，亦如圖9所示，在保溫初期的狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度、及箱體外部的環境溫度，皆未降低至超出2~8℃的範圍。

另外，圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，在其重量比為10：1的情況中，如圖4所示，在保溫初期的狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度、及箱體外部的環境溫度，皆降低至2℃以下。

另外，圖1所示的定溫保存箱1中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，在其重量比為10：2.5的情況、10：3.2的情況，及10：4的情況，亦如圖4所示，在保溫初期的狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度、及箱體外部的環境溫度，皆未降低至2℃以下。

接著，如圖4所示，容量為24L的隔熱箱50中，使用圖2所示的儲熱材B作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，並測定配置於保存空間40中的箱體的環境溫度。

於是，在儲熱體10與儲熱體20的重量比為10：2的情況中，如圖4所示，在保溫初期狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度、及箱體外部的環境溫度，皆降低至2℃以下。

相對於此，在儲熱體10與儲熱體20的重量比為10：4的情況中，如圖4所示，在保溫初期的狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度、及箱體外部的環境溫度，皆未低於2℃以下。

接著，圖4所示，容量為24L的隔熱箱50中，儲熱體10、20，皆使用圖2所示的儲熱材C，並測定配置於保存空間40中的箱體的環境溫度。

於是，在儲熱體10與儲熱體20的重量比為10：2的情況中，如圖4所示，在保溫初期的狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度、及箱體外部的環境溫度，皆降低至2℃以下。

相對於此，在儲熱體10與儲熱體20的重量比為10：2.8的情況中，如圖4所示，在保溫初期的狀態下，配置於保存空間40中的箱體內部的環境溫度、及箱體外部的環境溫度，皆未低於2℃以下。

從上述實驗結果可得知，無論是使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10且使用水作為儲熱體20的情況、使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10且使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20的情況、使用圖2所示的儲熱材B作為儲熱體10且使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20的情況、儲熱體10、20皆使用圖2所示的儲熱材C的情況，只要使儲熱體20的重量在儲熱體10的重量的25%以上，則即是儲熱體10、20中所產生的熱能，受到存在於儲熱體10、20及被保溫物周圍的空氣影響的情況，亦可在保溫初期狀態下，避免配置於儲熱體20側的被保溫物之溫度降低至2℃以下。

如此，圖1所示的定溫保存箱1中，將儲熱體20配置於被保溫物側，只要使用熔點為8℃以下的儲熱體10，並使該儲熱體10為凝固的狀態，且使用凝固點為0~8℃的儲熱體20，並使該儲熱體20為未凝固的狀態，又更使儲熱體20的重量為儲熱體10的重量的25%以上，則在保溫初期狀態下，被保溫物之溫度就不會降低至2℃以下，而可適合保存如檢體等，其保存環境宜為2~8℃左右的物品。又，儲熱體10的熔點及儲熱體20的凝固點，以及儲熱體10、20的重量比，可根據將保存空間40的溫度定為何一程度而任意設定；使儲熱體10為凝固的狀態，使儲熱體20為未凝固的狀態，藉由將儲熱體20配置於儲熱體10之被保溫物側，在被保溫物保持於 定溫的保溫初期狀態，首先藉由周圍溫度使儲熱體10的溫度上升，同時藉由儲熱體10的冷氣使儲熱體20的溫度下降並使其凝固，藉此使保存空間40的溫度成為儲熱體20的凝固點附近的溫度，該保存空間40所保存的被保溫物，其溫度被保持於儲熱體20的凝固點附近的溫度，在儲熱體20全部凝固之後，儲熱體20冷卻至儲熱體10的熔點附近，藉此使保存空間40的溫度成為儲熱體10的熔點附近的溫度，並以儲熱體10的熔點附近的溫度，保持該保存空間40所保存的被保溫物的溫度，藉由此方式，可將保存被保溫物的保存空間40的溫度保持於既定範圍，而可避免被保溫物過冷。

此處，若將保存被保溫物的保存空間40之溫度調整至期望溫度所花費的時間過長，則會對於被保溫物之保存狀態有不良的影響，故在保存空間40可進行保存之前，不能使被保溫物等待太長的時間。於是，就保存空間40的溫度變化與儲熱材10、20的關係進行探討。

圖10係顯示圖1所示的定溫保存箱1中，保存空間40所保存的被保溫物之初期溫度降低的實驗條件及其結果的圖。又，保溫初期狀態下，保存空間40的溫度未低於2℃以下情況以「○」表示，降低至2℃以下情況以「×」表示。另外，保溫初期狀態下，保存空間40的溫度降低至8℃以下所需的時間為30分鐘以下的情況以「○」表示，超過30分的情況以「×」表示。另外，圖11係顯示圖10所示的實驗結果中，保存空間40的溫度下降至8℃以下所需之時間的圖表。

如圖10所示，容量為24L的隔熱箱50中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，測定保存空間40的溫度下降至8℃以下所需的時間。

於是，如圖10及圖11所示，在未使用儲熱體20的情況中，保存空間40的溫度下降至8℃以下，大致不需要花費時間。另外，在儲熱體20相對於儲熱體10的重量比為10%及20%的情況中，保存空間40的溫度下降至8℃以下，需花費10分鐘。另外，儲熱體20相對於儲熱體10的重量比為 28%的情況中，保存空間40的溫度下降至8℃以下，需花費10~20分鐘。另外可得知，儲熱體20相對於儲熱體10的重量比為40%的情況，保存空間40的溫度下降至8℃以下，需花費20~30分鐘。另外，儲熱體20相對於儲熱體10的重量比為50%的情況，保存空間40的溫度下降至8℃以下，需花費25分鐘。另外，儲熱體20相對於儲熱體10的重量比為75%的情況，保存空間40的溫度下降至8℃以下，需花費65分鐘。另外，儲熱體10的重量與儲熱體20的重量相同的情況中，保存空間40的溫度下降至8℃以下，需花費105分鐘。

如此，保存空間40的溫度下降至8℃以下的時間，雖因為儲熱體20相對於儲熱體10的重量比而有所不同，但如圖11所示，並非是僅根據儲熱體20相對於儲熱體10的重量比。

於是，吾人認為是與(到儲熱體10之熔點為止的顯熱(sensible heat)量)≦(到儲熱體20之凝固點為止的顯熱量)有所關係。若儲熱體10較冷的態樣，則可藉由與儲熱體20的溫差來使儲熱體20急速冷卻，但若儲熱體20的重量若較少，則儲熱體20急速冷卻並凝固，而其凝固點落在5℃附近。

另一方面，若儲熱體20的重量較多，即使儲熱體20急速冷卻，亦不會冷卻至凝固點，而儲熱體10則達於熔點。若儲熱體10達到熔點，則與儲熱體20的溫度差較小，導致冷卻較為緩慢，因此將保存空間40的溫度下降至8℃以下較為費時。

根據上述理由及實驗結果，若儲熱體20的重量在儲熱體10之重量的50%以下，則保存空間40的溫度成為期望溫度之8℃以下所需要的時間為30分鐘以下，可避免花費過多的時間。

圖12a~圖12c係用以說明圖1所示的定溫保存箱1中，因為儲熱體20的重量不同，而導致儲熱體10、20的溫度變化的圖，係為了更容易了解儲熱體10、20的溫度變化而示意表示的圖。又，圖中實線係表示儲熱體10 的溫度，虛線係表示儲熱體20的溫度。

初期狀態下，圖1所示的定溫保存箱1中，將儲熱體10冷卻至-25℃，並將儲熱體20假定為20℃。

在容量為24L的隔熱箱50中，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20的情況中，儲熱體20的重量未滿儲熱體10的重量的25%的情況，如圖12a所示，儲熱體20的溫度下降至未滿5℃，因此保存空間40所保存的被保溫物過冷。

另外，儲熱體20的重量超過儲熱體10的重量的50%之情況中，如圖12b所示，儲熱體20的溫度下降至期望溫度的5℃，需要4小時，結果，將保存空間40的溫度下降至5℃亦花費4小時。

相對於該等情況，儲熱體20的重量為儲熱體10的重量的25%以上50%以下情況，如圖12c所示，儲熱體20的溫度並不會降至5℃以下，且儲熱體20的溫度下降至期望溫度的5℃所需要的時間為30分鐘以下。

如此，圖1所示的定溫保存箱1中，使用容量為24L的隔熱箱50，使用圖2所示的儲熱材A作為儲熱體10，使用圖2所示的儲熱材C作為儲熱體20，在儲熱體10為凝固狀態的同時，儲熱體20為未凝固的狀態的情況中，只要儲熱體20的重量為儲熱體10的重量的25%以上50%以下，在保溫初期狀態下，配置於儲熱體20側的被保溫物之溫度，不會降低至2℃以下，而可適合保存如檢體等，其保存環境宜為2~8℃左右的物品，可同時避免將保存被保溫物的保存空間40的溫度調整至期望溫度所花費的時間過長。又，儲熱體10的熔點及儲熱體20的凝固點，以及，儲熱體10、20的重量比，雖是根據將保存空間40的溫度定為何一程度而任意設定，但如上所述，藉由使儲熱體10為凝固的狀態，使儲熱體20為未凝固的狀態，並將儲熱體20配置於儲熱體10之被保溫物側，可將保存被保溫物的保存空間40的溫度保持於既定範圍，而能夠避免被保溫物過冷，因此只要使儲熱 體10為凝固的狀態，儲熱體20為未凝固的狀態，並將儲熱體20配置於儲熱體10之被保溫物側，且使儲熱體20的重量為儲熱體10的重量的50%以下，就可避免被保溫物過冷，並同時可避免將保存被保溫物的保存空間40的溫度調整至期望溫度所花費的時間過長。

(第2實施態樣)

圖13係顯示本發明之定溫保存箱之第2實施態樣的圖，其為從定溫保存箱的上方觀察的圖。

本形態之定溫保存箱，如圖13所示，發泡苯乙烯等所構成的隔熱箱150的4個內側面，分別設有袋體160，該袋體160的內部，係以收納為1組的第l儲熱體110與第2儲熱體120的方式構成。另外，定溫保存箱101的頂面及底面，分別各設有1個袋體。

該等儲熱體110、120，該等袋體160內，儲熱體110配置於隔熱箱150的內側面側，儲熱體120配置於其相反側，其係在互相接近或接觸的狀態下配置。儲熱體110、120，係分別以既定溫度凝固、融解者，其條件係儲熱體110之熔點為25℃以下，儲熱體120之凝固點為13~25℃。儲熱體110，在凝固狀態下收納於袋體160內，儲熱體120，在未凝固的狀態下收納於袋體160內。接著，以收納有儲熱體110、120的6個袋體160所圍住的區域，形成保存被保溫物的保存空間140。藉此，若就儲熱體110、120所構成的1組來看，形成儲熱體120配置於儲熱體110之被保溫物側的態樣，並由該成一組的儲熱體110、120，構成定溫保持器。

以下，使用實驗結果說明如上述所構成之定溫保存箱101的作用。

首先，就實驗所使用的儲熱體110、120進行說明。

圖14係顯示圖13所示的定溫保存箱101中，作為儲熱體110、120使用之材料的特性的圖。

使用含有膠化劑10%的石蠟系儲熱體作為儲熱體110、120，並使用圖14所示的兩種儲熱材A、B。儲熱材A，融解熱為180~200(J/g)以上，熔點為3~7℃，凝固點為5℃。儲熱材B，融解熱為180~200(J/g)以上，熔點為15~17℃，凝固點為17℃。

在以圖13所示的定溫保存箱101，將被保溫物保溫的情況下，如上所述，儲熱體110，例如，在5℃的環境下凝固的狀態下，收納於袋體160內，儲熱體120，在未凝固的狀態下，收納於袋體160內。於是，藉由隔熱箱150內的周圍溫度，使在5℃的環境下凝固的儲熱體110之溫度上升。另外，藉由儲熱體110的冷氣，使儲熱體120的溫度下降且凝固。藉此，隔熱箱150的保存空間140所保存的被保溫物之溫度，被固定地保持在儲熱體120的凝固點附近的溫度。接著，在儲熱體120全部凝固後，儲熱體120冷卻至儲熱體110的熔點附近，藉此可將被保溫物的溫度固定的保持於儲熱體110的熔點附近的溫度。如此，可藉由儲熱體110與儲熱體120之間的熱交換，進行儲熱體110的溫度上升及儲熱體120的溫度下降。

具體而言，使儲熱體110的初期溫度為T1，熔點為T2，固體比熱為T3，重量為W1，儲熱體110中所產生的熱能J1，成為：J1=| T1-T2 |×T3×W1

另外，使儲熱體120的初期溫度為T5，凝固點為T6，液體比熱為T7，凝固熱為T8，重量為W2，儲熱體120中所產生的熱能J2，成為：J2=| T5-T6 |×T7×W2+T8×W2

接著，藉由在儲熱體120中產生熱能J2(其在儲熱體110所產生之熱能J1以上)，隔熱箱150內的溫度並不會低於保溫初期狀態太多，可大致保持於定值。

因此，理論上可以圖14所示的數值，計算出如何設定儲熱體110之重量與儲熱體120之重量的比例，才可伴隨儲熱體110之溫度的上升，使所產生的熱能被儲熱體120所吸收，並避免被保溫物過冷。然而，儲熱體110、 120及被保溫物，亦受到周圍的環境的影響。因此，因為周圍的空氣及定溫保存箱，甚至是定溫保存箱外部的環境溫度等的影響，而產生熱的傳導、對流及擴散等，使得儲熱體110、120中所進行的熱交換變得更為複雜，故參考理論值雖為有用，但嚴格來說，還是具有很多該值偏差的情形。

於是，實際使用圖14所示的材料進行實驗。

圖15係顯示圖13所示的定溫保存箱101中，保存空間140所保存的被保溫物之初期溫度降低的實驗條件及其結果的圖。又，保溫初期狀態下，保存空間140所保存的被保溫物之溫度，未低於15℃以下的情況以「○」表示，低於15℃以下的情況以「×」表示。另外，圖16a~圖16e係顯示在圖15所示的條件下，被保溫物之溫度變化的圖表。

作為測定條件，在外部溫度為17℃的環境中，分別將儲熱體110、120預冷至5℃、17℃，同時將容量為24L的隔熱箱150預冷至17℃，作為被保溫物，使用50支預冷至17℃的裝有水5ml的試管。該測定條件中，改變儲熱體110、120的重量比，測定被保溫物之溫度。

首先，使用圖14所示的儲熱材B作為儲熱體110，而不使用儲熱體120，以測定保存空間140所保存的被保溫物之溫度。又，測定被保溫物之兩處的溫度，分別以虛線及實現表示圖16a~圖16e中被保溫物之兩處的溫度變化。

在使用圖14所示的儲熱材B作為圖13所示的定溫保存箱101中的儲熱體110，且未使用儲熱體120的情況，如圖16a所示，保存空間140所保存的被保溫物之溫度，在保溫初期狀態下，下降至15℃以下。因此，並不適合保存其保存環境宜為15~25℃左右的物品。

接著，分別使用圖14所示的儲熱材作為儲熱體110、120，並改變儲熱體110、120的重量比，以測定保存空間140所保存的被保溫物之溫度。

作為儲熱體110、120，分別使用圖14所示的儲熱材B，在儲熱體110的重量與儲熱體120的重量的比例為10：1的情況中，如圖16b所示，保存空間140所保存的被保溫物之溫度，保溫初期狀態下，下降至15℃以下。因此，並不適合保存其保存環境宜為15~25℃左右之物品。

分別使用圖14所示的儲熱材B作為儲熱體110、120，在儲熱體110的重量與儲熱體120的重量比為10：1.5的情況中，如圖16c所示，保存空間40所保存的被保溫物之溫度，即使在保溫初期狀態，亦未降低至15℃以下。

另外，分別使用圖14所示的儲熱材B作為儲熱體110、120，在儲熱體110與儲熱體120的重量比為10：2的情況，及10：5的情況中，如圖16d及圖16e所示，保存空間140所保存的被保溫物之溫度，即使在保溫初期狀態，亦未降至15℃以下。

另外，使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，在儲熱體110的重量與儲熱體120的重量相同的情況中，保存空間140所保存的被保溫物之溫度，在保溫初期狀態，亦未降至15℃以下。

接著，使用圖14所示的儲熱材A作為儲熱體110，並使用圖14所示的儲熱材B作為儲熱體120，使儲熱體110與儲熱體120的重量比為10：2，並測定保存空間140所保存的被保溫物之溫度。

此情況中，保存空間140所保存的被保溫物之溫度，即使在保溫初期狀態，亦未下降至15℃以下。

從上述實驗結果可得知，無論是使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120的情況、使用圖14所示的儲熱材A作為儲熱體110且使用圖14所示的儲熱材B作為儲熱體120的情況，只要儲熱體120的重量在儲 熱體110的重量的15%以上，即使是儲熱體110、120中產生的熱能受到存在於儲熱體110、120及被保溫物之周圍的空氣影響的情況，在保冷初期狀態下，亦可避免配置於儲熱體120側的被保溫物之溫度降低至15℃以下。

如此，圖13所示的定溫保存箱101中，只要將儲熱體120配置於被保溫物側，使用熔點為25℃以下的儲熱體110，且使該儲熱體110為凝固的狀態，使用凝固點為13~25℃的儲熱體120，並使該儲熱體120為未凝固的狀態，且使儲熱體120的重量為儲熱體110的重量的15%以上，則在保溫初期狀態下，被保溫物之溫度就不會降低至15℃以下，而可適合進行其保存環境宜為15~25℃左右之物品的保存。又，儲熱體110的熔點及儲熱體120的凝固點，以及儲熱體110、120的重量比，雖可根據將保存空間140溫度定於何一程度而任意設定，使儲熱體110為凝固的狀態，並使儲熱體120為未凝固的狀態，將儲熱體120配置於儲熱體110之被保溫物側，藉此將被保溫物保持於定溫的保溫初期狀態中，首先，藉由周圍溫度使儲熱體110的溫度上升，同時藉由儲熱體110的冷氣使儲熱體120的溫度下降並使其凝固，藉此，使保存空間140的溫度成為儲熱體120的凝固點附近的溫度，且該保存空間140所保存的被保溫物之溫度被保持於儲熱體120的凝固點附近的溫度，而在儲熱體120全部凝固後，儲熱體120冷卻至儲熱體110的熔點附近，保存空間140的溫度因此成為儲熱體110的熔點附近的溫度，該保存空間140所保存的被保溫物之溫度被保持於儲熱體110的熔點附近的溫度，藉由這樣的方式，可將保存被保溫物的保存空間140的溫度保持在既定的範圍內，而可避免被保溫物過冷。

此處，若保存被保溫物的保存空間140的溫度調整至期望溫度所花費的時間太長，則對於被保溫物之保存狀態有不良的影響，故在保存空間140可進行保存之前，不能讓被保溫物等待太長的時間。於是，就保存空間140的溫度變化與儲熱材110、120的關係進行討論。

圖17係顯示圖13所示的定溫保存箱101中，因為儲熱體110、120的重量比不同，而導致保存空間140的溫度變化的實驗條件及其結果的圖。 另外，圖18a~圖18c係顯示根據圖17所示的實驗條件，導致保存空間140的溫度變化的圖表。

首先，使用圖14所示的儲熱材B作為儲熱體110，不使用儲熱體120，並測定保存空間140的溫度變化。

圖13所示的定溫保存箱101中，使用圖14所示的儲熱材B作為儲熱體110，不使用儲熱體120的情況，如圖17所示，將保存空間140的溫度下降至25℃以下，幾乎不需要時間。

接著，使用圖14所示的儲熱體B分別作為儲熱體110、120，並改變儲熱體120相對於儲熱體110的重量比，以測定保存空間140的溫度變化。

圖13所示的定溫保存箱101中，使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，在儲熱體120相對於儲熱體110的重量比為20%的情況中，如圖17及圖18a所示，保存空間140的溫度下降至25℃以下，需花費10分鐘。

另外，如圖13所示的定溫保存箱101中，使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，在儲熱體120相對於儲熱體110的重量比為40%的情況中，如圖17及圖18b所示，保存空間140的溫度下降至25℃以下，需花費25分鐘。

另外，如圖13所示的定溫保存箱101中，使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，在儲熱體120相對於儲熱體110的重量比為50%的情況中，如圖17所示，保存空間140的溫度下降至25℃以下，需花費30分鐘。

另外，如圖13所示的定溫保存箱101中，使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，在儲熱體120相對於儲熱體110的重量比80% 的情況中，如圖17及圖18c所示，保存空間140的溫度下降至25℃以下，需花費60分鐘。

如此，圖13所示的定溫保存箱101中，容量為24L的隔熱箱150中，只要使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，並使儲熱體110為凝固的狀態，使儲熱體120為未凝固的狀態的情況，且使儲熱體120的重量為儲熱體110的重量的15%以上50%以下，則在保溫初期狀態下，配置於儲熱體120側的被保溫物之溫度，不會降低至15℃以下，故可適合保存其保存環境宜為15~25℃左右的物品，同時可使將保存被保溫物的保存空間140的溫度調整至期望溫度所需要的時間為30分鐘以下。又，儲熱體110的熔點及儲熱體120的凝固點，及儲熱體110、120的重量比，雖係根據保存空間140的溫度變化而任意設定，但只要如上所述，使儲熱體110為凝固的狀態，並使儲熱體120為未凝固的狀態，將儲熱體120配置於儲熱體110之被保溫物側，藉此可將保存被保溫物的保存空間140的溫度保持在既定範圍，並可避免被保溫物過冷；只要使儲熱體110為凝固的狀態，並使儲熱體120為未凝固的狀態，並將儲熱體120配置於儲熱體110之被保溫物側，使儲熱體120的重量為儲熱體110的重量的50%以下，則可一邊避免被保溫物過冷，一邊避免將保存被保溫物的保存空間140的溫度調整至期望溫度所需的時間過長。

此處，就如上所述地在使儲熱體110為凝固的狀態，使儲熱體120為未凝固的狀態，並將儲熱體120配置於儲熱體110之被保溫物側的情況中，因為使儲熱體120的重量為儲熱體110的重量的50%以下所產生的額外的效果進行說明。

在將被保溫物保存在期望溫度的情況下，該保溫時間亦為重要。於是，就儲熱體110與儲熱體120的重量比，與保溫時間的關係進行討論。

圖19係顯示圖13所示的定溫保存箱101中，保存空間140所保存的被保溫物之保溫時間的實驗條件及其結果的圖。另外，圖20a~圖20d係顯 示圖19所示的條件中的被保溫物之溫度變化的圖表。

作為測定條件，在外部溫度為40℃的環境中，分別將儲熱體110、120預冷至5℃、17~20℃，同時將容量為24L的隔熱箱150預冷至17~20℃，使用50支預冷至17~20℃且置入有5ml水的試管作為被保溫物。該測定條件中，改變儲熱體110、120的重量比，測定被保溫物之溫度的時間變化。

首先，使用圖14所示的儲熱材B作為儲熱體110，不使用儲熱體120，測定保存空間140所配置的被保溫物之溫度。又，測定被保溫物之兩處的溫度，以實現及虛線分別表示圖20a~圖20d中被保溫物之兩處的溫度變化。又，僅在此情況中，將儲熱體110預冷至15℃。

圖13所示的定溫保存箱101中，使用圖14所示的儲熱材B作為儲熱體110，不使用儲熱體120的情況，如圖19及圖20a所示，保存空間140所保存的被保溫物之溫度為15~25℃，且保持時間為64小時。

接著，使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，並改變儲熱體110、120的重量比，測定保存空間140所保存的被保溫物之溫度變化。

使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，在儲熱體110與儲熱體120的重量比為10：1.5的情況中，如圖19及圖20b所示，保存空間140所保存的被保溫物之溫度為15~25℃，保持時間為77小時。

使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，在儲熱體110與儲熱體120的重量比為10：3.5的情況中，如圖19及圖20c所示，保存空間140所保存的被保溫物之溫度為15~25℃，而保持時間為74小時。

使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，在儲熱體110與儲熱體120的重量比為10：5的情況中，如圖19及圖20d所示，保存空間140所保存的被保溫物之溫度為15~25℃，保持時間為72小時。

使用圖14所示的儲熱材B分別作為儲熱體110、120，在儲熱體110的重量與儲熱體120的重量相等的情況中，如圖19所示，保存空間140所保存的被保溫物之溫度為15~25℃，保持時間為70小時。

如此可得知，藉由使用儲熱體120，可避免保存空間140所保存的被保溫物之保溫時間變短。另外，藉由使用儲熱體120，雖可避免保存空間140所保存的被保溫物之保溫時間縮短，但在儲熱體120的重量變大的情況中，保存空間140變窄。

圖21係顯示圖19所示的條件中，被保溫物之保溫時間相對於儲熱體110、120的重量比的變化的圖。

如圖21所示，可得知圖19所示的條件中，儲熱體120的重量相對於儲熱體110的重量，若為如上所述的15%以上，雖可得到70小時以上的保溫時間，但若儲熱體120的重量相對於儲熱體110的重量為50%以上，則被保溫物之保溫時間並無太大的變化。

此處，如上所述，只要使儲熱體110為凝固的狀態，並使儲熱體120為未凝固的狀態，將儲熱體120配置於儲熱體110之被保溫物側，並使儲熱體120的重量為儲熱體110的重量的50%以下，則可一方面避免被保溫物過冷，一方面避免將保存被保溫物的保存空間140的溫度調整至期望溫度所花費的時間過長。

於是，圖13所示的定溫保存箱101中，只要將儲熱體120配置於被保溫物側，使用熔點為25℃以下的儲熱體110，使該儲熱體110為凝固的狀態，使用凝固點為13~25℃的儲熱體120，並使該儲熱體120為未凝固的狀態，且使儲熱體120的重量為儲熱體110的重量的15%以上50%以下，則在保溫初期狀態下，可一方面避免配置於儲熱體120側的被保溫物過冷，一方面避免將保存被保溫物的保存空間140的溫度調整至期望溫度所花費 的時間過長，更進一步，不需要使保存空間140小於所需求之空間，就可避免被保溫物之保溫時間縮短。又，根據儲熱體110的熔點及儲熱體120的凝固點，用以使保溫時間在70小時以上的儲熱體120相對於儲熱體110的重量，並不限於15%以上。

1‧‧‧定溫保存箱

10‧‧‧儲熱體

20‧‧‧儲熱體

40‧‧‧保存空間

50‧‧‧隔熱箱

Claims (3)

1. 一種定溫保存箱，其內部具有定溫保持器，該定溫保持器係由用以將被保溫物保持於定溫的至少兩個儲熱體所構成，其特徵為：該定溫保持器包含：凝固的第1儲熱體；及未凝固的第2儲熱體；該第2儲熱體係配置於該第1儲熱體的該被保溫物側，其重量為該第1儲熱體之重量的50%以下。
2. 如申請專利範圍第1項之定溫保存箱，其中，該第1儲熱體的熔點為8℃以下；該第2儲熱體的凝固點為0~8℃；該第2儲熱體的重量為該第1儲熱體的重量的25%以上50%以下。
3. 如申請專利範圍第1項之定溫保存箱，其中，該第1儲熱體的熔點為25℃以下；該第2儲熱體的凝固點為13~25℃；該第2儲熱體的重量為該第1儲熱體的重量的15%以上50%以下。