WO2015072327A1 - 蓄熱材容器およびそれを用いた保冷庫 - Google Patents

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WO2015072327A1
WO2015072327A1 PCT/JP2014/078633 JP2014078633W WO2015072327A1 WO 2015072327 A1 WO2015072327 A1 WO 2015072327A1 JP 2014078633 W JP2014078633 W JP 2014078633W WO 2015072327 A1 WO2015072327 A1 WO 2015072327A1
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WO
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storage material
heat storage
material container
convex portion
oblique side
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PCT/JP2014/078633
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French (fr)
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山下　隆
知子 加瀬
井出　哲也
別所　久徳
大治 澤田
夕香 内海
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シャープ株式会社
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/006—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cold storage accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25D2317/00—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2317/06—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation
    • F25D2317/063—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation with air guides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D2500/00—Problems to be solved
    • F25D2500/02—Geometry problems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • the present invention relates to a heat storage material container for storing a heat storage material, and more particularly to a heat storage material container suitable for use in a cold storage where a flow of cold air exists in the storage.
  • the present invention also relates to a cool box that cools stored items, and more particularly, to a cool box that has a flow of cold air in the box.
  • a refrigerator or a warm storage is known as a storage container for storing a stored item at a predetermined temperature different from the outside air temperature.
  • a storage container for storing a stored item at a predetermined temperature different from the outside air temperature.
  • Patent Document 1 describes that a heat storage material is arranged on a shelf member for storing stored items provided in the refrigerator in order to prevent the temperature in the refrigerator from approaching the outside air temperature.
  • the regenerator 14 is attached to the lower surface of the partition plate 20 constituting the top surface of the cold storage room of the cool box, and the concave and convex shape including the peak portion and the valley portion is formed on the lower surface of the partition plate 20.
  • a configuration for securing an air passage S above the regenerator 14 is disclosed. As a result, it is possible to realize a regenerator mounting structure that is optimal for cold storage by a natural convection air circulation system.
  • Patent Document 1 merely describes that a heat storage material is attached to a shelf member, and for an optimal shape, an arrangement position, and the like that can provide sufficient cooling performance when the heat storage material is arranged on the shelf member.
  • Patent Document 2 is applicable to a natural convection air circulation system, that is, a so-called direct cooling type cool box, but there is a flow of cold air in the box, such as a fan type cold box.
  • a natural convection air circulation system that is, a so-called direct cooling type cool box, but there is a flow of cold air in the box, such as a fan type cold box.
  • a problem that it is difficult to exhibit sufficient cooling performance when there is a temperature difference between the rear side of the interior and the front side (for example, the door side).
  • An object of the present invention is to provide a heat storage material container capable of obtaining sufficient cooling performance and a cold storage using the same.
  • a hollow plate-shaped heat storage material storage section capable of storing a heat storage material
  • a first hypotenuse that is located outside the bottom surface of the heat storage material container and extends from the bottom surface toward the apex in a cross section orthogonal to the bottom surface, and extends from the bottom surface toward the apex and is shorter than the first hypotenuse.
  • the heat storage material container may be characterized in that a convex portion having two oblique sides has a concave and convex portion provided continuously in a plane parallel to the bottom surface.
  • the heat storage material container of the present invention may be a heat storage material container characterized by having a triangular shape with the bottom side being the bottom side of the first oblique side and the second oblique side.
  • the heat storage material container of the present invention may be a heat storage material container that extends perpendicularly to the bottom surface.
  • An angle formed by the second hypotenuse and the extension of the base may be an acute angle.
  • the heat storage material container of the present invention is a trapezoid having a straight line connecting the upper end of the first oblique side and the upper end of the second oblique side as an upper base, the bottom side as a lower base, and the first oblique side and the second oblique side as legs. It may be a heat storage material container characterized by having a shape.
  • the heat storage material container of the present invention may be a heat storage material container that extends in a direction orthogonal to the cross section.
  • the heat storage material container of the present invention is When installing the heat storage material accommodation unit in the warehouse, High-temperature air flows through the upper layer on the apex side of the convex portion in the direction from the first oblique side to the second oblique side, and the upper layer is relatively directed in the direction from the second oblique side to the first oblique side.
  • the heat storage material container may be arranged so that low-temperature air flows through the container.
  • the heat storage material container of the present invention is When installing the heat storage material accommodation unit in the warehouse, The first oblique side of the convex portion is positioned on the open / close door side that opens and closes the inside of the cabinet, and the second oblique side of the convex portion is positioned on the inner wall side facing the open / close door.
  • the heat storage material container may be a feature.
  • a cold room placed in the cabinet An opening and closing door for opening and closing the inside of the cabinet; A cold air outlet for blowing cold air from the inner wall side facing the opening and closing door into the cold insulation chamber;
  • the cool storage box characterized by having the heat storage material container described in any one of the above, which is disposed in the cool storage chamber.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the external appearance shape of the thermal storage material container 1 by one embodiment of this invention. It is a figure which shows the cross section which cut
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external shape of a heat storage material container 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a cross section of the heat storage material container 1 taken along line AA shown in FIG. The cross section indicated by the line AA is orthogonal to the bottom surface 2 b of the heat storage material accommodating portion 2.
  • the heat storage material container 1 includes a hollow plate-shaped heat storage material storage portion 2 that stores the heat storage material 3 therein, and an uneven portion that is located outside the bottom surface 2 b of the heat storage material storage portion 2. 5.
  • a plurality of convex portions 7 having two opposite oblique sides 7 a and 7 b having different lengths on the basis of the base 7 c in a cross section orthogonal to the bottom 2 b are arranged side by side in a plane parallel to the bottom 2 b.
  • the convex portion 7 includes a first oblique side 7a extending from the bottom surface 2b toward the vertex 7d in a cross section orthogonal to the bottom surface 2b, and a second oblique side 7b extending from the bottom surface 2b toward the vertex 7d and shorter than the first oblique side 7a.
  • the convex portion 7 has a triangular shape in which the side parallel to the bottom surface 2b of the first oblique side 7a and the second oblique side 7b is the bottom side 7c. Further, the second hypotenuse 7b extends perpendicular to the bottom surface 2b. That is, the convex part 7 of this example has a right triangle shape. As shown in FIG. 1, each convex part 7 is extended in the direction orthogonal to the cross section orthogonal to the bottom face 2b.
  • the concavo-convex portion 5 having a plurality of convex portions 7 may be formed integrally with the heat storage material housing portion 2, or is molded separately and fixed to the bottom surface 2 b of the heat storage material housing portion 2. You may do it.
  • grooved part 5 and the thermal storage material accommodating part 2 shall be integrally molded.
  • the heat storage material container 1 has a thin rectangular plate shape as a whole, and when installed in a cold storage box, a rectangular plate is placed on the lower surface of a shelf member arranged in the box.
  • the upper surface 2a is attached with an adhesive or the like, and the uneven portion 5 on the lower surface 2b side is fixed so as to be exposed to the air flowing through the inside of the cabinet.
  • the first oblique side 7a of the convex portion 7 is located on the open / close door side that opens and closes the interior of the cold storage.
  • the second oblique side 7b of the convex portion 7 is disposed on the inner wall side facing the open / close door. That is, of the two opposing slopes of the convex portion 7 with respect to the bottom surface 2b, the slope including the first oblique side 7a is positioned on the door side in the cool box, and the slope including the second oblique side 7b faces the door.
  • the heat storage material container 1 is arranged so as to be positioned on the inner wall side. Since the convex portions 7 extend in a direction perpendicular to the cross section indicated by the line AA in FIG. 1, the ridge line of each convex portion 7 is substantially parallel to the plane including the door and the inner wall surface. Yes.
  • Thermal storage refers to a technique for temporarily storing heat and extracting the heat as needed.
  • Examples of the heat storage method include sensible heat storage, latent heat storage, chemical heat storage, and the like.
  • latent heat storage is used.
  • Latent heat storage uses the latent heat of a substance to store the thermal energy of the phase change of the substance.
  • the latent heat storage has a high heat storage density and a constant output temperature.
  • the heat storage material 3 using latent heat storage includes ice (water), paraffin (a general term for saturated chain hydrocarbons represented by the general formula C n H 2n + 2 ), inorganic salt aqueous solution, inorganic salt hydrate, clathrate hydration.
  • a latent heat storage member such as an object is used.
  • an inorganic salt aqueous solution used for the latent heat storage material 3 an aqueous solution in which potassium chloride (KCl) and ammonium chloride (NH 4 Cl) are dissolved in water, sodium chloride (NaCl) and ammonium chloride (NH 4 Cl) in water.
  • KCl potassium chloride
  • NH 4 Cl ammonium chloride
  • dissolved aqueous solution etc. are mentioned, in this embodiment, the latent heat storage material 3 is not limited to these aqueous solutions.
  • the latent heat storage material 3 sodium sulfate decahydrate (Na 2 SO 4 ⁇ 10H 2 O), sodium acetate trihydrate, sodium thiosulfate pentahydrate, disodium hydrogen phosphate Binary composition of 12 hydrate and dipotassium hydrogen phosphate hexahydrate (melting point 5 ° C.), lithium nitrate trihydrate mainly composed of lithium nitrate trihydrate and magnesium chloride 6 water Binary composition with Japanese hydrate (melting point 8-12 ° C.) or ternary composition of lithium nitrate trihydrate-magnesium chloride hexahydrate-magnesium bromide hexahydrate (melting point 5.
  • the latent heat storage material 3 is not limited to these inorganic salt hydrates.
  • TBAB tetrabutylammonium bromide
  • TBAC tetrabutylammonium chloride
  • the latent heat storage material 3 is not limited to these hydrates or aqueous solutions.
  • the heat storage material 3 may be gelled.
  • the gelled heat storage material 3 contains a gelling agent.
  • a gel is a gel in which molecules are partially cross-linked to form a three-dimensional network structure that absorbs a solvent and swells therein. The composition of the gel is almost in a liquid phase, but mechanically it is in a solid phase.
  • the gelled heat storage material 3 maintains a solid state as a whole even if the phase changes between a solid phase and a liquid phase, and does not have fluidity.
  • the gel-like heat storage material 3 is easy to handle because it can maintain a solid state as a whole before and after the phase change.
  • Examples of the gelling agent include synthetic polymers, natural polysaccharides, gelatin, and the like using molecules having one or more hydroxyl groups or carboxyl groups, sulfonic acid groups, amino groups, and amide groups.
  • Examples of the synthetic polymer include polyacrylamide derivatives, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid derivatives, and the like.
  • Examples of natural polysaccharides include agar, alginic acid, fercellan, pectin, starch, a mixture of xanthan gum and locust bean gum, tamarind seed gum, julan gum, carrageenan and the like. Although these are mentioned as an example of a gelling agent, in this embodiment, a gelling agent is not limited to these.
  • the heat storage material accommodation part 2 and the uneven part 5 are made of, for example, a resin material.
  • the resin material used for the heat storage material accommodation portion 2 and the uneven portion 5 include plastic materials such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), ABS resin, acrylic resin (PMMA), and polycarbonate (PC). Can be mentioned.
  • the heat storage material accommodating portion 2 and the uneven portion 5 were formed by a hard packaging material made of a plastic container obtained by molding the plastic material by injection molding, blow molding or the like, or by a solution method, a melting method, a calendar method, or the like. A soft packaging material made of a plastic film is used.
  • the heat storage material accommodating portion 2 and the concavo-convex portion 5 are not limited to resin, and may be formed using an inorganic material such as glass, ceramic, or metal.
  • the heat storage material accommodating portion 2 and the uneven portion 5 are made of fiber (glass wool, cotton, cellulose, nylon, carbon nanotube, carbon fiber, etc.), powder (alumina powder, metal powder, microcapsule, etc.) and other modifiers. It may be included.
  • FIG. 3 shows a cross section cut along a plane orthogonal to the open / close door and the opposing wall portion of the rectangular parallelepiped cool box 10 with the door side on the left side.
  • FIG. 3 shows a state in which the open / close door 16 is closed.
  • the cool box 10 is used for storing stored items at a temperature lower than the outside air temperature (room temperature) during steady operation.
  • the cool box 10 has a cool box body 12 having a rectangular parallelepiped shape that is vertically high in the installed state.
  • a rectangular opening is provided in front of the cool box main body 12.
  • a hollow box-shaped cool room 14 is provided in the cool box body 12 with a rectangular opening as an open end.
  • the cold storage 10 has an open / close door 16 that opens and closes the cold storage chamber 14.
  • the open / close door 16 is attached to the right side of the open end of the cold-reserving chamber 14 on the front side through an unillustrated hinge mechanism.
  • the open / close door 16 has a rectangular flat plate shape having a region that closes the rectangular opening of the cold insulation chamber 14 in a closed state.
  • a door packing 18 for enhancing the hermeticity of the cold insulation chamber 14 when the door is closed is disposed on the opposite side of the opening / closing door 16 to the outer periphery including the rectangular opening.
  • Typical materials used for the door packing 18 include synthetic rubbers such as silicone rubber, ethylene propylene rubber, acrylic rubber, neoprene, and butyl rubber, but the material of the door packing is not limited to this in this embodiment.
  • the cold storage 10 has a shelf member 20 that is installed in the cold storage chamber 14 and on which stored items such as food are placed.
  • one shelf member 20 is installed so as to divide the rectangular parallelepiped space in the cold insulation chamber 14 into approximately two equal parts in the vertical direction.
  • the shelf member 20 has a flat portion 22 on which a rectangular flat surface for placing stored items is formed.
  • a pair of shelf supports (not shown) are provided on the left and right inner walls of the cold insulation chamber 14 at horizontally opposed positions, respectively. On the shelf holder, the end of the shelf member 20 is placed so that the flat surface portion 22 is horizontal with respect to the vertical direction in the installed state of the cool box 10.
  • the upper surface 2 a of the rectangular plate-shaped heat storage material accommodation portion 2 is attached to the back surface of the flat portion 22 of the shelf member 20 with an adhesive or the like, and the uneven portion 5 on the lower surface 2 b side circulates in the cabinet. Fixed to be exposed to air. Further, when the heat storage material container 1 is installed in the warehouse, the first oblique side 7a of the convex portion 7 is located on the side of the opening / closing door 16 that opens and closes the inside of the cold storage 10 and the inner wall side facing the opening / closing door 16 Are arranged so that the second hypotenuse 7b of the convex portion 7 is located at the top.
  • the heat storage material container 1 may be fixed to the upper surface 2a of the rectangular plate-shaped heat storage material accommodation portion 2 on the back surface of the flat portion 22 of the shelf member 20 through fitting portions provided to each other. Further, the heat storage material container 1 may be detachable from the shelf member 20.
  • the adhesive used in this embodiment is roughly classified into an inorganic adhesive and an organic adhesive.
  • the inorganic adhesive include sodium silicate, cement, and ceramic.
  • Organic adhesives include natural adhesives and synthetic adhesives. Examples of natural adhesives include starch and natural rubber.
  • Examples of the synthetic adhesive include adhesives made of thermoplastic resin, thermosetting resin, and elastomer. These are examples of adhesives, and other adhesives can be used in this example.
  • the heat storage material 3 is cooled to a temperature lower than the phase change temperature at which the phase change between the solid phase and the liquid phase occurs reversibly during the steady operation of the cool box 10 and is maintained in the solid state.
  • the phase change temperature of the heat storage material 3 can be measured using a differential scanning calorimeter (DSC).
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the heat storage material 3 can cool the inside of the cold insulation chamber 14 by emitting cold heat when the cooling device is stopped due to a power failure or the like.
  • the cool box 10 has a cooling device (not shown) that cools the cool chamber 14 to a predetermined temperature (for example, ⁇ 10 ° C.).
  • the cool box 10 cools the cool room 14 by operating a cooling device by supplying power, for example.
  • a cooling device for example, a vapor compression refrigerator, an absorption refrigerator, or an electronic cooling device using the Peltier effect can be used.
  • a cooling method of the cool box 10 it is arranged in a cold type (fan type) in which cool air made by a cooler arranged outside the cold room 14 is blown into the cold room 14 by a fan or in the cold room 14. It is possible to adopt a direct cooling method in which the cold insulation chamber 14 is directly cooled by a cooler.
  • a fan type is used as the cooling method of the cool box 10.
  • Cold air produced by a cooler (not shown) arranged outside the cold insulation chamber 14 is blown into the cold insulation chamber 14 by a fan provided in the cold air outlet 9 as shown in FIG.
  • the cold air outlet 9 is disposed at a position lower than the heat storage material container 1 held on the lower surface of the shelf member 20 on the inner back side wall surface facing the open / close door 16.
  • the cool air blown from the cool air outlet 9 flows in the direction from the second hypotenuse 7b toward the first hypotenuse 7a through the upper layer on the apex 7d side of the convex portion 7 of the heat storage material container 1.
  • the heat insulating material 30 is disposed between the inner wall and the outer wall of the cool box body 12.
  • a heat insulating material 32 is disposed between the inner wall and the outer wall of the door 16.
  • the heat insulating materials 30 and 32 are arranged to insulate the heat-retaining chamber 14 that is cooled to a predetermined temperature so that heat is not transmitted from the outside.
  • the heat insulating materials 30 and 32 are formed using a fiber heat insulating material (glass wool or the like), a foamed resin heat insulating material, a vacuum heat insulating material, or the like.
  • the cool box 10 is usually installed in a space whose temperature is higher than the temperature in the cool room 14.
  • the cool box 10 is installed in a room having an outside air temperature of about 20 ° C. to 40 ° C.
  • the cold insulation chamber 14 can enter the cold storage chamber 14 from the vicinity of the door packing 18 even during the steady operation of the cold storage 10 in the closed state of the door 16. Heat flows in. For this reason, temperature distribution arises in the cold storage chamber 14 at the time of steady operation.
  • the temperature decreases from the near side of the cold insulation chamber 14 toward the deep side. .
  • the temperature inside the cold insulation chamber 14 decreases as the distance from the open / close door 16 increases. Since the flat surface portion 22 of the shelf member 20 is positioned substantially in the horizontal plane in the cold insulation chamber 14, the temperature in the vicinity of the flat surface portion 22 during steady operation also has a distribution in which the temperature decreases from the near side to the far side of the cold insulation chamber 14. Presents.
  • the cool box 10 keeps the heat storage material 3 in a solid state during steady operation, and uses the latent heat of the heat storage material 3 without changing the heat storage material 3 when the power supply is interrupted due to a power failure or the like. Then, the inside of the cold insulation chamber 14 is cooled by the cold heat radiated from the heat storage material 3.
  • FIG. 4 shows a heat storage material container 100 according to a comparative example.
  • the heat storage material container 100 according to the comparative example has a thin plate rectangular shape similar to that of the heat storage material container 1 according to this embodiment shown in FIG. 1, and the shape of the uneven portion 105 is mainly different.
  • FIG. 4 shows a cross section of the heat storage material container 100 cut at the same position as the line AA shown in FIG.
  • the heat storage material container 100 includes a hollow plate-shaped heat storage material storage portion 102 that stores the heat storage material 3 therein, and a concavo-convex portion 105 that is positioned outside the bottom surface 102 b of the heat storage material storage portion 102. Have.
  • a plurality of convex portions 107 having two oblique sides 107 a and 107 b facing each other with the same length in the cross section perpendicular to the bottom surface 102 b are arranged in a plane parallel to the bottom surface 102 b. Is arranged.
  • the convex portion 107 includes a first oblique side 107a extending from the bottom surface 102b toward the apex in a cross section orthogonal to the bottom surface 102b, and a second oblique side 107b extending from the bottom surface 102b toward the apex and having a length equal to the first oblique side 107a. ing.
  • the convex portion 107 has an isosceles triangular shape with the first hypotenuse 107a and the second hypotenuse 107b and the bottom 102b side as the base 107c.
  • Each convex part 107 is extended in the direction orthogonal to the cross section orthogonal to the bottom face 102b.
  • the concavo-convex portion 105 having a plurality of convex portions 107 may be molded integrally with the heat storage material accommodation portion 102, or is molded separately from each other, and the convex portion 107 is fixed to the bottom surface 102b of the heat storage material accommodation portion 102. You may do it.
  • grooved part 105 and the thermal storage material accommodating part 102 shall be integrally molded.
  • the heat storage material container 100 has a thin rectangular plate shape in the overall view, and when installed in the cold storage box, the rectangular plate-like heat storage is provided on the lower surface of the shelf member arranged in the storage room.
  • the upper surface 102a of the material accommodating part 102 is affixed with an adhesive etc., and the uneven
  • each convex part 107 is extended in the direction orthogonal to a cross section when installing the thermal storage material container 100 in a store
  • FIG. 5 shows a cool box 10 used for comparing the cooling performance of the heat storage material container 1 according to this embodiment and the heat storage material container 100 according to the comparative example.
  • the state shown in FIG. 5A is the same as the state shown in FIG. 3, and shows a state where the heat storage material container 1 according to the present embodiment is attached to the back surface of the shelf member 20 of the cool box 10.
  • FIG. 5B shows a state in which the heat storage material container 100 according to the comparative example shown in FIG. 4 is attached to the cold storage 10 shown in FIG. 3 and the back surface of the shelf member 20 instead of the heat storage material container 1.
  • the cooling performance of the heat storage material container 1 arranged in the cool box 10 and the heat storage material container 100 according to the comparative example are compared by simulation.
  • a two-dimensional model based on a cross-sectional shape cut by a plane orthogonal to the opening / closing door 16 and the opposing wall portion of the rectangular parallelepiped cool box 10 and parallel to the vertical direction is used.
  • the initial temperature in the storage is 30 ° C.
  • the outside air temperature is 30 ° C. (temperature from the door)
  • the heat storage material container 1 and the heat storage material container 100 are arranged in order to eliminate the influence of the heat capacity and heat conduction of the container.
  • the volume was the same.
  • the heat storage material containers 1 and 100 are arranged so that relatively low-temperature air flows in the direction from the second oblique sides 7b and 107b toward the first oblique sides 7a and 107a on the upper layer on the apex side of the convex portions 7 and 107. .
  • FIG. 6 shows a simulation result comparing the cooling performance of the heat storage material container 1 according to the present embodiment and the heat storage material container 100 according to the comparative example.
  • FIG. 6A is a graph showing changes in the heat storage material temperature (° C.) from the start of cooling to the point of 10 hours.
  • the vertical axis represents the temperature (° C.) of the heat storage material 3
  • the horizontal axis represents the elapsed time (time).
  • the cooling start time is 0 o'clock.
  • the solid curve a in the figure indicates the cooling performance of the heat storage material container 1
  • the broken curve b indicates the cooling performance of the heat storage material container 100. As shown in FIG.
  • both the heat storage material container 1 and the heat storage material container 100 have a heat storage material temperature of 0 ° C., which is about 5 ° C. from the start of cooling. Cold latent heat storage is performed until time elapses.
  • the temperature change of the heat storage material 3 so far is substantially the same in both the heat storage material container 1 and the heat storage material container 100.
  • FIG. 6B is a graph in which the elapsed time shown on the horizontal axis of the graph of FIG. 6A is enlarged from 4 hours to 10 hours.
  • the heat storage material container 1 according to the present embodiment has been frozen about 15 minutes earlier than the heat storage material container 100 according to the comparative example.
  • the heat storage material container 1 is also faster than the heat storage material container 100 in the decrease in the temperature of the heat storage material due to sensible heat radiation after freezing.
  • the shape of the convex portion 7 of the heat storage material container 1 is more cooling than the shape of the convex portion 107 of the heat storage material container 100. It turns out that it is excellent.
  • FIG. 7 shows a cool box 10 used for comparing the cooling performance of the heat storage material container 1 according to this embodiment and the heat storage material container 100 according to the comparative example.
  • the state shown in FIG. 7A shows a state where the open / close door 16 of the cool box 10 shown in FIG. 3 is opened, and shows a state where the heat storage material container 1 according to this embodiment is attached to the back surface of the shelf member 20.
  • FIG. 7B also shows a state in which the open / close door 16 of the cool box 10 shown in FIG. 3 is opened, and the heat storage material container according to the comparative example shown in FIG. A state in which 100 is pasted is shown.
  • the cooling performance of the heat storage material container 1 arranged in the cool box 10 and the heat storage material container 100 according to the comparative example are compared by simulation.
  • a two-dimensional model based on a cross-sectional shape cut by a plane orthogonal to the opening / closing door 16 and the opposing wall portion of the rectangular parallelepiped cool box 10 and parallel to the vertical direction is used.
  • the initial temperature inside the storage is ⁇ 10 ° C.
  • the outside air temperature is 30 ° C. (temperature from the door)
  • the containers of the heat storage material container 1 and the heat storage material container 100 are used to eliminate the influence of the heat capacity and heat conduction of the container.
  • the volumes of were the same.
  • FIG. 8 shows a simulation result comparing the cooling performance of the heat storage material container 1 according to this embodiment and the heat storage material container 100 according to the comparative example.
  • FIG. 8 is a graph showing changes in the temperature of the heat storage material (° C.) up to 6 hours after the opening / closing door 16 is opened after cooling is stopped.
  • the vertical axis represents the temperature (° C.) of the heat storage material 3
  • the horizontal axis represents the elapsed time (time).
  • the time when the cooling is stopped and the door opening is started is defined as 0:00.
  • the solid curve a in the figure indicates the cooling performance of the heat storage material container 1
  • the broken curve b indicates the cooling performance of the heat storage material container 100. As shown in FIG.
  • the heat storage material container 1 according to the present embodiment reaches the phase change temperature later than the heat storage material container 100 according to the comparative example, and the end point of the latent heat absorption is also delayed. . Furthermore, the rising curve of the heat storage material temperature due to the sensible heat absorption is also gentler than that of the heat storage material container 100. Specifically, the heat storage material container 1 according to the present embodiment is slower than the heat storage material container 100 according to the comparative example by about 30 minutes to reach the phase change temperature (0 ° C.), and the heat storage material temperature becomes the phase. The temperature higher than the change temperature is also delayed by about 30 minutes.
  • the heat storage material temperature rise due to sensible heat absorption after melting of the heat storage material 3 is also slower in the heat storage material container 1 than in the heat storage material container 100. For this reason, according to the heat storage material container 1 by this embodiment, the loss of the cold insulation effect by opening and closing of the door 16 can be reduced.
  • the shape of the convex portion 7 of the heat storage material container 1 is more cooling than the shape of the convex portion 107 of the heat storage material container 100. It turns out that it is excellent.
  • FIG. 9 shows the configuration of the cold insulation chamber 14 and the heat storage material containers 1, 1 ′ used in the simulation.
  • a two-dimensional model is used as a simulation condition.
  • the heat storage material container 1 is arranged on the upper part of the rectangular cold storage chamber 14.
  • the heat storage material container 1 is composed only of a concavo-convex portion 5, a portion on the bottom (bottom) 2 b side of the heat storage material accommodation portion 2 on the concavo-convex portion 5, and a layer of the heat storage material 3.
  • the length of the cold insulation chamber 14 is 100 mm, and the height is 50 mm including the height of the heat storage material 3.
  • the layer thickness of the heat storage material 3 is 10 mm, and the plate thickness of the heat storage material accommodation portion 2 is 2 mm.
  • the height of the concavo-convex part 5 below the heat storage material accommodation part 2 is 10 mm.
  • an opening / closing door 16 is disposed on the left wall of the cold insulation chamber 14, and a cold air outlet 9 is disposed on the right wall of the cold storage chamber 14.
  • the width in the height direction of the open / close door 16 and the cold air outlet 9 is both 20 mm and the same length.
  • a data acquisition point 50 for acquiring a temperature change of the heat storage material 3 is set near the lower part of the center of the heat storage material 3.
  • the convex portion 7 includes a first hypotenuse 7a extending from the base 2b toward the apex, and a second hypotenuse 7b extending from the base 2b toward the apex and shorter than the first hypotenuse 7a.
  • the convex portion 7 has a triangular shape in which the base 2b side is the base 7c between the first hypotenuse 7a and the second hypotenuse 7b.
  • the second hypotenuse 7b extends perpendicular to the base 2b. That is, the convex part 7 of this example has a right triangle shape.
  • the first oblique side 7 a is located on the opening / closing door 16 side
  • the second oblique side 7 b is located on the cold air outlet 9 side of the wall surface facing the opening / closing door 16.
  • FIG. 9B shows a two-dimensional model of the heat storage material container 1 ′ according to the comparative example provided with the uneven portion 5 ′ having a shape different from the uneven portion 5 of the heat storage material container 1 shown in FIG. 9A. . Since the configuration other than the uneven portion 5 ′ is the same as the configuration shown in FIG. 9A, the description of the same configuration is omitted.
  • convex portions 7′-1 to 7′-5 having two oblique sides 7a ′ and 7b ′ opposite in length with respect to the base 7c ′ are provided on the base 2b. Are arranged side by side in parallel with each other.
  • the convex portion 7 ' includes a first hypotenuse 7a' extending from the base 2b toward the apex, and a second hypotenuse 7b 'extending from the base 2b toward the apex and shorter than the first hypotenuse 7a'.
  • the convex portion 7 ′ has a triangular shape in which the base 2 b side is the base 7 c ′ between the first hypotenuse 7 a ′ and the second hypotenuse 7 b ′. Further, the first hypotenuse 7a 'extends perpendicular to the base 2b. That is, the convex portion 7 ′ in this example has a right triangle shape.
  • the convex portion 7 ′ has the second oblique side 7 b ′ located on the door 16 side and the first oblique side 7 a ′ located on the cold air outlet 9 side of the wall surface facing the door 16.
  • the concave-convex portion 5 in which the five convex portions 7 are arranged is the same as a shape rotated by 180 ° about a straight line orthogonal to the base 7c.
  • the simulation conditions for these two two-dimensional models are as follows.
  • the initial temperature in the cabinet is 30 ° C.
  • the outside air temperature is 30 ° C. (temperature from the door).
  • the volume of the heat storage material container 1 and that of the heat storage material container 1 ′ are the same.
  • the density of the heat storage material 3 is 780 (kg / m 3 )
  • the specific heat is 1000 (J / K ⁇ kg)
  • the thermal conductivity is 2.2 (W / m ⁇ k)
  • the latent heat is 100,000 (J / kg).
  • the phase change temperature was 0 (° C.). Also.
  • the density of the heat storage material accommodation unit 2 is 920 (kg / m 3 ), the specific heat is 2300 (J / K ⁇ kg), the thermal conductivity is 0.34 (W / m ⁇ k), and the density of air is 1.189 ( kg / m 3 ), specific heat 1005 (J / K ⁇ kg), and thermal conductivity 0.0258 (W / m ⁇ k). Under such conditions, a cold air of ⁇ 10 ° C.
  • the temperature change of the heat storage material 3 at the data acquisition point 50 was simulated on the assumption that the flow of cold air from the cold air outlet 9 was stopped and the open / close door 16 was kept open at all times.
  • FIG. 10 shows the air flow based on the simulation.
  • Fig.10 (a) has shown the simulation result of the flow of the air in the model which concerns on this embodiment shown to Fig.9 (a).
  • the relatively hot outside air flows into the cold insulation chamber 14 through a region about 3/4 above the opening where the door 16 is opened due to natural convection.
  • the relatively low-temperature air that has been cooled in the cold insulation chamber 14 flows out of the cold insulation chamber 14 to the outside through a region about 1 ⁇ 4 below the opening where the open / close door 16 is opened.
  • Hot air Relatively high temperature air
  • the first oblique side (slope) 7a of the convex portion 7-1 closest to the open / close door 16 it proceeds toward the apex 7d of the convex portion 7-1 while being compressed.
  • the high-temperature air exceeding the apex 7d of the convex portion 7-1 collides with the first hypotenuse 7a of the next convex portion 7-2 while being expanded again, and is compressed.
  • the second oblique side 7b of the convex portion 7-1 is formed so as to stand on the opening / closing door 16 side. For this reason, a region where high-temperature air flowing in over the apex 7d of the convex portion 7-1 does not flow is formed at the bottom of the concave space region (the one closer to the heat storage material 3).
  • the region is a relatively large-capacity cold air reservoir 14a in which the cold air existing before the opening / closing door 16 is opened is closed as it is.
  • the cold air reservoir 14a serves as a heat insulating layer that blocks heat exchange between the hot air and the heat storage material 3.
  • FIG. 10B shows the simulation result of the air flow in the model according to the comparative example shown in FIG. 9B.
  • the relatively hot outside air flows into the cold insulation chamber 14 through a region about 3/4 above the opening where the door 16 is opened due to natural convection.
  • the relatively low-temperature air that has been cooled in the cold insulation chamber 14 flows out of the cold insulation chamber 14 to the outside through a region about 1 ⁇ 4 below the opening where the open / close door 16 is opened.
  • the relatively high temperature air that has flowed into the cold insulation chamber 14 from the outside through the opening of the open / close door 16 (hereinafter sometimes abbreviated as “hot air”) is indicated by an arrow in FIG.
  • the protrusion 7'-1 closest to the opening / closing door 16 advances while expanding toward the uneven portion 5 along the first oblique side (slope) 7'a, and the first inclined side 7 'of the convex portion 7'-1 is expanded.
  • a bottom of the concave space area surrounded by a, the second hypotenuse 7'b of the convex 7'-2, and a straight line connecting the two vertices 7'd of the convex 7'-1 and the convex 7'-2 Then, the path is blocked by the second hypotenuse 7'b of the convex portion 7'-2 and is advanced toward the vertex 7d of the convex portion 7'-2 while being compressed.
  • the cut-off wall is not formed on the opening / closing door 16 side of the recessed space area, and the first inclined side 7'a of the gently inclined protruding portion 7'-1 is formed, Therefore, the cold air pool 14'a in which the cold air existing before the opening / closing door 16 is opened is relatively small.
  • this cold air reservoir 14'a is small, it cannot sufficiently serve as a heat insulating layer that blocks heat exchange between the high-temperature air and the heat storage material 3.
  • the first oblique side 7'a of the convex portion 7'-2, the second oblique side 7'b of the convex portion 7'-3, the convex portion 7'-2 and the convex portion 7'-3 A concave space area surrounded by a straight line connecting two vertices 7'd, a first oblique side 7'a of the convex portion 7'-3, a second oblique side 7'b of the convex portion 7'-4, and the convex portion 7 Relatively small cold pools 14'b and 14'c are formed in the recessed space regions surrounded by '-3 and a straight line connecting the two vertices 7'd of the protruding portion 7'-4.
  • the flow velocity of the high-temperature air is about 0.05 m / s, and even in a slow flow (laminar flow), the airflow into the concave space area is caused by the shape of the concave and convex portions.
  • the shape of the concavo-convex portion 5 ′ shown in FIG. 10 (b) since the warm air enters to a deep position in the concave space area, heat exchange with the heat storage material 3 is promoted, and the heat storage material 3 melts quickly. Since it becomes easy, the cold insulation effect is weakened.
  • the concavo-convex portion 5 shown in FIG. 10 (a) since warm air enters only to a shallow position in the concave section area, heat exchange with the heat storage material 3 is hindered, and melting of the heat storage material 3 is delayed. Cooling effect is strengthened.
  • FIG. 11 shows a simulation result comparing the cooling performance of the heat storage material container 1 according to the present embodiment and the heat storage material container 1 ′ according to the comparative example.
  • FIG. 11 is a graph showing changes in the temperature of the heat storage material (° C.) up to 6 hours after the opening / closing door 16 is left open after cooling is stopped.
  • the vertical axis represents the temperature (° C.) of the heat storage material
  • the horizontal axis represents the elapsed time (time). On the horizontal axis, the time when the cooling is stopped and the door opening is started is defined as 0:00.
  • the solid curve a in the figure indicates the cooling performance of the heat storage material container 1
  • the broken curve b indicates the cooling performance of the heat storage material container 1 '. As shown in FIG.
  • the end point of the latent heat absorption is delayed in the heat storage material container 1 according to the present embodiment. Further, the rising curve of the heat storage material temperature due to the sensible heat absorption is also gentler than that of the heat storage material container 1 ′. Specifically, the heat storage material container 1 according to the present embodiment is higher than the phase change temperature (0 ° C.) by about 30 minutes later than the heat storage material container 1 ′ according to the comparative example. Further, the increase in the temperature of the heat storage material due to the sensible heat absorption after melting of the heat storage material 3 is also slower in the heat storage material container 1 than in the heat storage material container 1 ′.
  • the shape of the convex portion 7 of the heat storage material container 1 is the shape of the convex portion 7 'of the heat storage material container 1'. It can be seen that the cooling characteristics are more excellent.
  • the heat storage material storage portion 2 that can store the heat storage material 3 is located outside the bottom surface 2b of the heat storage material storage portion 2 and orthogonal to the bottom surface 2b.
  • a convex portion 7 having a first oblique side 7a extending from the bottom surface 2b toward the vertex 7d and a second oblique side 7b extending from the bottom surface 2b toward the vertex 7d and shorter than the first oblique side 7a is parallel to the bottom surface 2b.
  • the uneven part 5 has an upper layer on the apex 7d side of the convex part 7 as the first oblique side 7a.
  • the cooling performance can be exhibited. More specifically, the cool box 10 blows cold air into the cool room 14 from the cool wall 14 disposed in the box, the open / close door 16 that opens and closes the inside, and the inner wall side facing the open / close door 16. And the heat storage material container 1 according to the present embodiment installed in the cold insulation chamber 14, and the uneven portion 5 of the heat storage material container 1 protrudes toward the open / close door 16 that opens and closes the interior of the storage room.
  • the first hypotenuse side 7a of No. 7 is located, and the cold storage 10 exhibiting excellent cooling performance is arranged so that the second hypotenuse side 7b of the convex portion 7 is located on the inner wall side facing the open / close door 16. realizable.
  • FIG. 12 shows a modified example and a comparative example of the uneven portion 5 of the heat storage material container 1 according to the present embodiment.
  • the heat storage material member 1a shown in FIG. 12 (a) has the same structure as the cold storage chamber 14 and the heat storage material container 1 for simulation shown in FIG. Five are formed between the mouth 9.
  • the heat storage material member 1b shown in FIG. 12 (b) is a modification, and is similar to the configuration of the cold storage chamber 14 and the heat storage material container 1 for simulation shown in FIG. Twenty pieces are formed between the open / close door 16 and the cold air outlet 9.
  • a heat storage material member 110 shown in FIG. 12 (c) is a comparative example, and is similar in configuration to the cold storage chamber 14 and the heat storage material container 1 for simulation shown in FIG. 9 (a), but the door 16 and the cold air outlet 9 Are not formed, and the flat bottom surface of the heat storage material accommodating portion 2 is exposed in the cold insulation chamber 14 and is in direct contact with air.
  • FIG. 13 shows simulation results comparing the cooling performance of the heat storage material container 1a, the heat storage material container 1b, and the heat storage material container 110.
  • FIG. 13 is a graph showing the change in the temperature of the heat storage material (° C.) until 6 hours have passed with the open / close door 16 open after cooling is stopped.
  • the vertical axis represents the temperature (° C.) of the heat storage material 3
  • the horizontal axis represents the elapsed time (time).
  • the time when the cooling is stopped and the door opening is started is defined as 0:00.
  • the curve a in the figure shows the cooling performance of the heat storage material container 1a
  • the curve b shows the cooling performance of the heat storage material container 1b
  • the curve c shows the cooling performance of the heat storage material container 110.
  • the heat storage material container 1b shown by the curve b in FIG. 13 is slower to reach the phase change temperature than the heat storage material container 1a shown by the curve a and the heat storage material container 110 shown by the curve c.
  • the end point of the endothermic heat absorption is delayed in the heat storage material container 1b.
  • the heat storage material container 1b has a gentler rise curve of the heat storage material temperature due to sensible heat absorption than the heat storage material containers 1a and 110. This is because, as the number of convex portions per unit length increases, the interval between adjacent convex portions becomes narrow, and hot air is less likely to enter the concave space area of the concave and convex portions. It is considered that the cooling time becomes longer because the capacity of the battery becomes larger.
  • the uneven portion 5 is not formed as in the heat storage material container 110, and the flat bottom surface of the heat storage material accommodation portion 2 is exposed in the cold insulation chamber 14 and directly in contact with air.
  • a large amount of cold heat escapes when the open / close door 16 is opened, and the cooling effect is lost in a short time.
  • the cross-sectional shape of the convex portion is a triangular shape in which the first hypotenuse 7a is located on the door 16 side of the first hypotenuse 7a and the second hypotenuse 7b shorter than the first hypotenuse
  • the cooling section has a cooling effect superior to that of the triangular shape in which the second inclined side 7b, which is shorter than the first inclined side 7a, is located on the door 16 side, or the sectional shape of the protruding portion is an isosceles triangle. I understand.
  • Heat exchange between the high-temperature air entering from the door 16 and the heat storage material 3 is achieved by forming a convex structure having a triangular convex section where the first oblique side 7a, which is longer than the second oblique side 7b, is located on the door 16 side. It is possible to make the heat exchange between the cold air from the cold air outlet 9 and the heat storage time 3 easy. In addition, the larger the number of convex portions per unit length, the better the cooling effect.
  • FIG. 14 and 15 show a modification of the heat storage material container 1 according to the present embodiment.
  • the same constituent elements having the same operational effects as the heat storage material container 1 shown in FIG.
  • the shape of the convex portion 7 is the same as that of the convex portion 7 of the heat storage material container 1 shown in FIG. It is characterized in that a rectangular parallelepiped convex portion 6 is provided at the head position.
  • cooling stops and the open / close door 16 is in an open state, and hot air flowing into the cold insulation chamber 14 from the outside through the open port of the open / close door 16 It advances while expanding to the uneven part 5 side.
  • the cold air pool in the concave space formed by the convex portion 7-1 and the side wall portion of the opening / closing door 16 is smaller than other cold air pools 14a and the like. Therefore, in the present modification, a rectangular parallelepiped convex portion 6 having the same height as the convex portion 7 is disposed in front of the convex portion 7-1 at the head position on the open / close door 16 side, and adjacent convex portions 6 and convex portions are projected.
  • the cold air reservoir having the same size as the other cold air reservoirs 14a and the like is formed. It is made to form in the recessed space area formed between. Thereby, melt
  • the second oblique side 7b of the convex portion 7 of the heat storage material container 1 shown in FIG. It is characterized in that the angle formed by the extension of 7c is an obtuse angle. Even if the angle formed by the extension of the second hypotenuse 7b and the base 7c is an obtuse angle, as long as the first hypotenuse 7a and the second hypotenuse 7b shorter than the first hypotenuse 7b are provided, it can be formed between two adjacent convex portions. Since the difference in the amount of the airflow entering the recessed space area can be generated according to the direction of the airflow, the heat exchange characteristics with the heat storage material 3 can be changed in accordance with the direction of the airflow.
  • the second oblique side 7b of the convex portion 7 of the heat storage material container 1 shown in FIG. It is characterized in that the angle formed by the extension of 7c is an acute angle.
  • a perpendicular line extending from the tip (vertex) 7d of the convex portion 7 to a straight line including the base 7c does not intersect the base 7c.
  • the shape of the convex part 7 of the heat storage material container 1 shown in FIG. 2 is a triangle, whereas the cross section of the convex part 7 is the same as the upper end of the first hypotenuse 7a. It has a feature in that it has a trapezoidal shape with a straight line connecting the upper ends of the two oblique sides 7b as the upper base, the bottom surface 2b side as the lower base, and the first oblique side 7a and the second oblique side 7b as legs. .
  • the second hypotenuse 7b extends perpendicular to the base 2b. Further, in the adjacent two convex portions 7, the end portion of one second oblique side 7b and the end portion of the other first oblique side 7a are in contact with each other.
  • the shape of the convex portion 7 of the heat storage material container 1 shown in FIG. 2 is a triangle, whereas the cross section of the convex portion 7 is the same as the upper end of the first hypotenuse 7a. It has a feature in that it has a trapezoidal shape with a straight line connecting the upper ends of the two oblique sides 7b as the upper base, the bottom surface 2b side as the lower base, and the first oblique side 7a and the second oblique side 7b as legs. .
  • the second hypotenuse 7b extends perpendicular to the base 2b.
  • the two adjacent convex portions 7 are provided with a predetermined distance between the end portion of one second oblique side 7b and the end portion of the other first oblique side 7a.
  • the shape of the convex portion 7 of the heat storage material container 1 shown in FIG. 2 is a triangle, whereas the cross section of the convex portion 7 is the same as the upper end of the first hypotenuse 7a. It has a feature in that it has a trapezoidal shape with a straight line connecting the upper ends of the two oblique sides 7b as the upper base, the bottom surface 2b side as the lower base, and the first oblique side 7a and the second oblique side 7b as legs. .
  • the angle formed by the extension of the first hypotenuse 7a and the base 7c is an obtuse angle
  • the angle formed by the extension of the second hypotenuse 7b and the base 7c is also an obtuse angle.
  • These trapezoidal convex portions 7 shown in FIG. 15 can also make a difference in the amount of airflow entering the recessed space region formed between two adjacent convex portions according to the direction of the airflow. Thereby, the heat exchange characteristic with the heat storage material 3 can be changed corresponding to the direction of the airflow.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
  • the shape of the two hypotenuses facing each other is a straight line, but the present invention is not limited to this.
  • the oblique side may be bent in the middle and a plurality of line segments may be connected, or the oblique side may be an arc shape or other curved shape.
  • thermal storage material container 1 is attached to the plane part 22 of the shelf member 20, this invention is not limited to this.
  • the heat storage material container 1 according to the present embodiment may be attached to the wall inside the cold storage 14.
  • the cold storage 14 has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the concept of the present invention can be applied to a warm storage.
  • the warm storage when the opening / closing door of the storage room storing the stored items is opened or the heater operation is stopped due to a power failure or the like, the temperature in the storage room approaches the outside air temperature. By applying, the heat retaining performance can be improved.
  • the heat storage material container and the cold storage using the same according to the above embodiment are expressed as follows, for example.
  • a hollow plate-shaped heat storage material accommodating portion 2 capable of accommodating the heat storage material 3;
  • a first hypotenuse 7a that is located outside the bottom surface 2b of the heat storage material accommodating portion 2 and extends from the bottom surface 2b toward the vertex 7d in a cross section orthogonal to the bottom surface 2b, and extends from the bottom surface 2b toward the vertex 7d.
  • a heat storage material container 1 having a convex portion 7 having a second hypotenuse 7b shorter than the first hypotenuse 7a and an uneven portion 5 arranged in a plane parallel to the bottom 2b.
  • the convex portion 7 of the concavo-convex portion 5 has an asymmetric shape including the first oblique side 7a extending from the bottom surface 2b and the second oblique side 7b extending from the bottom surface 2b and shorter than the first oblique side 7a. Therefore, the bottom surface 2b is exposed in the cold insulation chamber 14 without providing the uneven portion and is in direct contact with the air, or the convex portion has the first oblique side and the second oblique side having the same length. Compared to the case of the shape, it is possible to make a difference in the amount of airflow entering the recessed space region formed between two adjacent protruding portions according to the direction of the airflow. Thereby, the heat exchange characteristic with the heat storage material 3 can be changed corresponding to the direction of the airflow.
  • Appendix 2 The heat storage material container 1 according to appendix 1, The heat storage material container 1, wherein the convex portion 7 has a triangular shape in which the bottom side 2 c is the bottom side 7 c between the first hypotenuse 7 a and the second hypotenuse 7 b.
  • the heat exchange characteristics with the heat storage material 3 can be changed corresponding to the direction of the airflow with the convex portion 7 having a relatively simple shape.
  • the heat storage material container 1 including the concavo-convex portion 5 having a plurality of convex portions 7 can be manufactured at low cost.
  • the heat exchange characteristics with the heat storage material 3 can be changed corresponding to the direction of the airflow with the convex portion 7 having a relatively simple shape.
  • the heat storage material container 1 including the concavo-convex portion 5 having a plurality of convex portions 7 can be manufactured at low cost.
  • the heat storage material container 1 it is possible to cause a relatively large difference in the amount of airflow entering the recessed space area formed between two adjacent protrusions depending on the direction of the airflow. Thereby, the heat exchange characteristic with the thermal storage material 3 can be changed more notably according to the direction of the flow of airflow.
  • the heat storage material container 1 (Appendix 5) The heat storage material container 1 according to appendix 1,
  • the convex portion 7 has a straight line connecting the upper end of the first oblique side 7a and the upper end of the second oblique side 7b as an upper base, the bottom surface 2b side as a lower base, the first oblique side 7a and the second oblique side 7b.
  • a heat storage material container 1 having a trapezoidal shape with legs.
  • the heat exchange characteristics with the heat storage material 3 can be changed corresponding to the direction of the airflow with the convex portion 7 having a relatively simple shape.
  • the heat storage material container 1 including the concavo-convex portion 5 having a plurality of convex portions 7 can be manufactured at low cost.
  • the effect of the convex portion 7 can be sufficiently exerted on the flow of airflow distributed in the direction orthogonal to the cross section.
  • the heat storage material container 1 according to any one of appendices 1 to 6,
  • the uneven portion 5 is When installing the heat storage material accommodation unit 2 in the warehouse, Air of relatively high temperature flows in the upper layer of the convex portion 7 on the vertex 7d side in the direction from the first hypotenuse 7a to the second hypotenuse 7b, and the upper layer passes from the second hypotenuse 7b to the first hypotenuse 7a. It is arrange
  • heat exchange with the relatively low temperature air can be facilitated while making it difficult to exchange heat with the heat storage material 3 with relatively high temperature air.
  • 14 can shorten the time until the shelf 20 (food storage unit) for storing food cools, and when the door 16 is opened, the heat storage material 3 in the heat storage material container 1 attached to the shelf 20 is dissolved. It can be suppressed and the sustainability of the cold insulation effect can be increased.
  • the heat storage material container 1 according to any one of appendices 1 to 6,
  • the uneven portion 5 is When installing the heat storage material accommodation unit 2 in the warehouse,
  • the first oblique side 7a of the convex portion 7 is located on the side of the opening / closing door 16 that opens and closes the inside of the warehouse, and the second oblique side 7b of the convex portion 7 is located on the inner wall side facing the opening / closing door 16.
  • the heat storage material container 1 characterized by being arrange
  • heat exchange with the relatively low temperature air can be facilitated while making it difficult to exchange heat with the heat storage material 3 with relatively high temperature air.
  • 14 can shorten the time until the shelf 20 for storing food cools, and when the opening / closing door 16 is opened, the dissolution of the heat storage material 3 in the heat storage material container 1 attached to the shelf 20 is suppressed, and the cooling effect is improved. Sustainability can be increased.
  • heat exchange between the heat storage material 3 and relatively high-temperature air is difficult with respect to the heat storage material 3 in the cool-keeping chamber 14 in which convection control is performed by a fan during cooling. Since heat exchange can be facilitated, it is possible to shorten the time until the shelf 20 storing food in the cold storage chamber 14 cools, and the heat storage material container 1 attached to the shelf 20 when the door 16 is opened. The dissolution of the inner heat storage material 3 can be suppressed, and the sustainability of the cold insulation effect can be increased.
  • the present invention can be widely used in refrigerators equipped with a heat storage material.

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Abstract

　本発明は、十分な冷却性能が得られる蓄熱材容器およびそれを用いた保冷庫を提供することを目的とする。　蓄熱材３を収容可能な中空板状の蓄熱材収容部２と、蓄熱材収容部２の底面２ｂの外側に位置し、底面２ｂに直交する断面において底面２ｂから頂点７ｄに向かって延びる第１斜辺７ａと、底面２ｂから頂点７ｄに向かって延び、第１斜辺７ａより短い第２斜辺７ｂとを備えた凸部７が底面２ｂに平行な面内で連設された凹凸部５とを有することを特徴とする蓄熱材容器１である。

Description

蓄熱材容器およびそれを用いた保冷庫
　本発明は、蓄熱材を収容する蓄熱材容器に関し、特に庫内で冷風の流れが存在する保冷庫に用いて好適な蓄熱材容器に関する。また、本発明は、貯蔵物を保冷する保冷庫に関し、特に、庫内で冷風の流れが存在する保冷庫に関する。
　従来、外気温度とは異なる所定の温度で貯蔵物を貯蔵する保管容器として、例えば、冷蔵庫や温蔵庫が知られている。冷蔵庫や温蔵庫では、貯蔵物を貯蔵している貯蔵室の開閉扉が開放したり、停電等により冷凍機や加熱器の作動が停止したりすると、貯蔵室内の温度が外気温度に近づいてしまう。
　特許文献１には、冷蔵庫内の温度が外気温度に近づいてしまうのを防止するために、冷蔵庫内に設けられている貯蔵物載置用の棚部材に蓄熱材を配置することが記載されている。
　特許文献２には、保冷庫の保冷室の天面を構成する仕切板２０の下面に蓄冷器１４を取付けると共に、前記仕切板２０の下面に山部と谷部からなる凹凸形状を形成して、前記蓄冷器１４の上方に空気通路Ｓを確保する構成が開示されている。これにより、自然対流空気循環方式による保冷に最適な蓄冷器の取付け構造を実現できる。
特開２０００－１８００４６号公報 特開２００２－３５７３８０号公報
　しかしながら、特許文献１には単に棚部材に蓄熱材を取り付けることが記載されているだけで、棚部材に蓄熱材を配置する際に十分な冷却性能が得られる最適な形状や配置位置等については何ら開示も示唆もされていない。
　また、特許文献２に開示された技術は、自然対流空気循環方式、いわゆる直冷式の保冷庫について適用可能だが、ファン式の保冷庫のような、庫内で冷風の流れが存在して例えば庫内奥側と手前側（例えば開閉扉側）での温度差が存在するような場合には十分な冷却性能を発揮し難いという課題がある。
　本発明の目的は、十分な冷却性能が得られる蓄熱材容器およびそれを用いた保冷庫を提供することにある。
　上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、
　蓄熱材を収容可能な中空板状の蓄熱材収容部と、
　前記蓄熱材収容部の底面の外側に位置し、前記底面に直交する断面において前記底面から頂点に向かって延びる第１斜辺と、前記底面から前記頂点に向かって延び、前記第１斜辺より短い第２斜辺とを備えた凸部が前記底面に平行な面内で連設された凹凸部と
を有することを特徴とする蓄熱材容器であってもよい。
　上記本発明の蓄熱材容器であって、
　前記凸部は、前記第１斜辺と前記第２斜辺とで前記底面側を底辺とする三角形形状を有することを特徴とする蓄熱材容器であってもよい。
　上記本発明の蓄熱材容器であって、
　前記第２斜辺は、前記底面に対し垂直に延びていることを特徴とする蓄熱材容器であってもよい。
　上記本発明の蓄熱材容器であって、
　前記第２斜辺と前記底辺の延長とでなす角は鋭角であることを特徴とする蓄熱材容器であってもよい。
　上記本発明の蓄熱材容器であって、
　前記凸部は、前記第１斜辺の上端と前記第２斜辺の上端とを結ぶ直線を上底とし、前記底面側を下底とし、前記第１斜辺と前記第２斜辺とを脚とする台形形状を有していることを特徴とする蓄熱材容器であってもよい。
　上記本発明の蓄熱材容器であって、
　前記凸部は、前記断面に直交する方向に延設されていることを特徴とする蓄熱材容器であってもよい。
　上記本発明の蓄熱材容器であって、
　前記凹凸部は、
　前記蓄熱材収容部を庫内に設置した際に、
　前記凸部の前記頂点側の上層を前記第１斜辺から前記第２斜辺に向かう方向に相対的に高温の空気が流れ、前記上層を前記第２斜辺から前記第１斜辺に向かう方向に相対的に低温の空気が流れるように配置されること
を特徴とする蓄熱材容器であってもよい。
　上記本発明の蓄熱材容器であって、
　前記凹凸部は、
　前記蓄熱材収容部を庫内に設置した際に、
　前記庫内を開閉する開閉扉側に前記凸部の前記第１斜辺が位置し、前記開閉扉に対向する庫内壁側に前記凸部の前記第２斜辺が位置するように配置されること
を特徴とする蓄熱材容器であってもよい。
　上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、
　庫内に配置された保冷室と、
　前記庫内を開閉する開閉扉と、
　前記開閉扉に対向する庫内壁側から前記保冷室内に冷気を送風する冷気吹出し口と、
　前記保冷室内に配置された上記のいずれかに記載された蓄熱材容器と
を有することを特徴とする保冷庫であってもよい。
　本発明によれば、十分な冷却性能を得ることができる。
本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１の外観形状を示す斜視図である。 図１に示すＡ－Ａ線で蓄熱材容器１を切断した断面を示す図である。 本発明の一実施の形態による保冷庫１０の構成について説明する図である。 比較例に係る蓄熱材容器１００の断面を示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能を比較するためのシミュレーションで用いる保冷庫を示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能を比較したシミュレーション結果を示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能を比較するためのシミュレーションで用いる保冷庫を示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能を比較したシミュレーション結果を示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１´による保冷効果の相違を確認するためのシミュレーションで用いる保冷室１４および蓄熱材容器１の２次元モデルを示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１´による保冷効果の相違を確認するためのシミュレーションで得られた保冷室１４内での空気の流れを示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１´との冷却性能を比較したシミュレーション結果を示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１の凹凸部５の変形例および比較例を示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器の変形例に係る蓄熱材容器１１０と蓄熱材容器１１１、および比較例に係る蓄熱材容器１１３の冷却性能を比較したシミュレーション結果を示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１の凹凸部５の変形例を示す図である。 本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１の凹凸部５の変形例を示す図である。
　本発明の一実施の形態による蓄熱材容器およびそれを用いた保冷庫について、図１～図１５を用いて説明する。なお、以下の全ての図面においては、理解を容易にするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせて図示している。図１は、本発明の一実施の形態による蓄熱材容器１の外観形状を示す斜視図である。図２は図１に示すＡ－Ａ線で蓄熱材容器１を切断した断面を示している。Ａ－Ａ線で示す断面は蓄熱材収容部２の底面２ｂに直交している。図１および図２に示すように、蓄熱材容器１は、蓄熱材３を内部に収容する中空板状の蓄熱材収容部２と、蓄熱材収容部２の底面２ｂの外側に位置する凹凸部５とを有している。
　凹凸部５には、底面２ｂに直交する断面において底辺７ｃを基準に長さが異なる対向する２つの斜辺７ａ、７ｂを有する凸部７が底面２ｂに平行な面内で複数連なって並んで配置されている。凸部７は底面２ｂに直交する断面において底面２ｂから一頂点７ｄに向かって延びる第１斜辺７ａと、底面２ｂから頂点７ｄに向かって延びて第１斜辺７ａより短い第２斜辺７ｂとを備えている。凸部７は底面２ｂに直交する断面において、第１斜辺７ａと第２斜辺７ｂとで底面２ｂに平行な辺を底辺７ｃとする三角形形状になっている。さらに、第２斜辺７ｂは底面２ｂに対し垂直に延びている。つまり、本例の凸部７は直角三角形形状になっている。図１に示すように、各凸部７は、底面２ｂに直交する断面に直交する方向に延設されている。複数の凸部７を有する凹凸部５は蓄熱材収容部２と一体的に成型されていてもよいし、それぞれ別体で成型して蓄熱材収容部２の底面２ｂに凸部７を固定するようにしてもよい。本例では、凹凸部５と蓄熱材収容部２とは一体成型されているものとする。
　図１に示すように、蓄熱材容器１は全体視において、薄い長方形板状をしており、保冷庫の庫内に設置する際には、庫内に配置された棚部材の下面に長方形板状の上面２ａを接着剤等で貼り付けて、下面２ｂ側の凹凸部５が庫内を流通する空気に晒されるようにして固定される。また、蓄熱材容器１は庫内に設置される際、図１および図２に矢印で示すように、保冷庫の庫内を開閉する開閉扉側に凸部７の第１斜辺７ａが位置し、開閉扉に対向する庫内壁側に凸部７の第２斜辺７ｂが位置するように配置される。つまり、底面２ｂを基準として凸部７の２つの対向斜面のうち、第１斜辺７ａを含む斜面が保冷庫内で開閉扉側に位置し、第２斜辺７ｂを含む斜面が開閉扉に対向する庫内壁側に位置するように蓄熱材容器１は配置される。凸部７は、図１のＡ－Ａ線で示す断面に直交する方向に延設されているので、各凸部７の稜線は開閉扉を含む平面と庫内壁面とにほぼ平行になっている。
　蓄熱とは、熱を一時的に蓄え、必要に応じてその熱を取り出す技術をいう。蓄熱方式としては、顕熱蓄熱、潜熱蓄熱、化学蓄熱等があるが、本実施形態では、潜熱蓄熱を利用する。潜熱蓄熱は、物質の潜熱を利用して、物質の相変化の熱エネルギーを蓄える。潜熱蓄熱は、蓄熱密度が高く、出力温度が一定である。潜熱蓄熱を利用する蓄熱材３には、氷（水）、パラフィン（一般式ＣｎＨ２ｎ＋２で表される飽和鎖式炭化水素の総称）、無機塩水溶液、無機塩水和物、包接水和物などの潜熱蓄熱部材が用いられる。
　潜熱蓄熱材３に用いられる無機塩水溶液として、塩化カリウム（ＫＣｌ）と塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）とを水に溶解した水溶液、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）と塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）とを水に溶解した水溶液等が挙げられるが、本実施形態において潜熱蓄熱材３はこれらの水溶液に限定されない。
　潜熱蓄熱材３に用いられる無機塩水和物として、硫酸ナトリウム十水和物（Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２Ｏ）、酢酸ナトリウム三水和物、チオ硫酸ナトリウム五水和物、リン酸水素二ナトリウム１２水和物とリン酸水素二カリウム６水和物との二元系組成物（融解点５℃）、硝酸リチウム３水和物を主成分とする硝酸リチウム３水和物と塩化マグネシウム６水和物との二元系組成物（融解点８～１２℃）又は硝酸リチウム３水和物－塩化マグネシウム６水和物－臭化マグネシウム６水和物の三元系組成物（融解点５．８～９．７℃）等が挙げられるが、本実施形態において潜熱蓄熱材３はこれらの無機塩水和物に限定されない。
　潜熱蓄熱材３に用いられる包接水和物として、臭化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＢ）、塩化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＣ）等の四級アンモニウム塩を水に溶解した水和物または水溶液、テトラヒドロフランを水に溶解した水和物または水溶液等が挙げられるが、本実施形態において潜熱蓄熱材３はこれらの水和物または水溶液に限定されない。
　また、蓄熱材３はゲル化されていてもよい。ゲル化された蓄熱材３にはゲル化剤が含有されている。ゲルとは一般に、分子が部分的に架橋されることで三次元的な網目構造を形成し、その内部に溶媒を吸収し膨潤したものをいう。ゲルの組成はほぼ液相状態であるが、力学的には、固相状態となる。ゲル化した蓄熱材３は、固相と液相との間で相変化しても全体として固体状態を維持し、流動性を有しない。ゲル状の蓄熱材３は、相変化の前後で全体として固体状態を維持できるので取扱いが容易である。
　ゲル化剤としては、ヒドロキシル基もしくはカルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基、アミド基を１つ以上備えた分子を用いた合成高分子、天然系多糖類又はゼラチン等が挙げられる。合成高分子としては、ポリアクリルアミド誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸誘導体等が挙げられる。天然系多糖類としては、寒天、アルギン酸、ファーセルラン、ペクチン、澱粉、キサンタンガム＋ローカストビーンガムの混合物、タマリンド種子ガム、ジュランガム、カラギーナン等が挙げられる。これらは、ゲル化剤の一例として挙げられるが、本実施形態においてゲル化剤はこれらに限定されない。
　蓄熱材収容部２および凹凸部５は、例えば、樹脂材料で形成されている。蓄熱材収容部２および凹凸部５に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチック材料が挙げられる。蓄熱材収容部２および凹凸部５には、こられのプラスチック材料を射出成形やブロー成形等によって成形したプラスチック容器からなる硬質包装材、または溶液法、溶融法、カレンダー法等によって成膜されたプラスチックフィルムからなる軟質包装材が用いられる。蓄熱材収容部２および凹凸部５は、樹脂に限らずガラス、セラミック、金属等の無機材料を用いて形成されていてもよい。また、蓄熱材収容部２および凹凸部５は、繊維質（グラスウール、綿、セルロース、ナイロン、カーボンナノチューブ、炭素繊維等）、粉末（アルミナ粉末、金属粉末、マイクロカプセル等）及びその他改質剤が含まれていてもよい。
　次に、図３を用いて、本実施の形態による保冷庫１０の構成について詳細に説明する。図３は、直方体形状の保冷庫１０の開閉扉および対向壁部に直交し鉛直方向に平行な平面で切断した断面を扉側を左側にして示している。また図３では、開閉扉１６が閉じている状態を示している。
　保冷庫１０は、定常運転時に外気温度（室温）より低い温度で貯蔵物を保管するために用いられる。保冷庫１０は設置状態で鉛直方向に高い直方体形状の保冷庫本体１２を有している。保冷庫本体１２の正面には長方形の開口が設けられている。長方形の開口を開口端として、保冷庫本体１２内に中空箱状の保冷室１４が設けられている。
　保冷庫１０は保冷室１４を開閉する開閉扉１６を有している。開閉扉１６は正面の保冷室１４の開口端右側に不図示のヒンジ機構を介して開閉可能に取り付けられている。開閉扉１６は閉じた状態で保冷室１４の長方形開口を塞ぐ領域を備えた長方形平板形状を有している。また、開閉扉１６の長方形開口を含む外周囲との対面側には、扉閉鎖時に保冷室１４の密閉性を高めるためのドアパッキン１８が配置されている。ドアパッキン１８に用いられる代表的な材料として、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、ネオプレン、ブチルゴム等の合成系ゴムが挙げられるが、本実施形態においてドアパッキンの材料はこられに限定されない。
　保冷庫１０は、保冷室１４内に設置されて食品等の貯蔵物を載置する棚部材２０を有している。本例では、保冷室１４内の直方体空間を鉛直方向にほぼ２等分するように１枚の棚部材２０が設置されている。棚部材２０は、貯蔵物を載置するための長方形平面が形成された平面部２２を有している。保冷室１４の左右の内壁には、水平対向位置に一対の棚受け（不図示）がそれぞれ設けられている。棚受けには、保冷庫１０の設置状態で平面部２２が鉛直方向に対して水平になるように棚部材２０の端部が載置されている。
　蓄熱材容器１は、棚部材２０の平面部２２の裏面に長方形板状の蓄熱材収容部２の上面２ａを接着剤等で貼り付けて、下面２ｂ側の凹凸部５が庫内を流通する空気に晒されるようにして固定される。また、蓄熱材容器１は庫内に設置される際、保冷庫１０の庫内を開閉する開閉扉１６側に凸部７の第１斜辺７ａが位置し、開閉扉１６に対向する庫内壁側に凸部７の第２斜辺７ｂが位置するように配置される。蓄熱材容器１は、互いに設けられた嵌合部を介して、棚部材２０の平面部２２の裏面に長方形板状の蓄熱材収容部２の上面２ａと固定されていてもよい。また、蓄熱材容器１は、棚部材２０に対し、着脱可能であってもよい。
　本実施の形態において用いられる接着剤は、大きく分けて無機系接着剤と有機系接着剤とがある。無機系接着剤としては、ケイ酸ソーダ、セメント、セラミック等が挙げられる。有機系接着剤には、天然系接着剤と合成系接着剤とがある。天然系接着剤としては、でんぷん、天然ゴム等が挙げられる。合成系接着剤としては、熱可塑性樹脂系、熱硬化性樹脂系、エラストマー系からなる接着剤が挙げられる。これらは接着剤の一例であり、本例ではこれら以外の接着剤を用いることができる。
　蓄熱材３は、保冷庫１０の定常運転時において、固相及び液相間の相変化が可逆的に生じる相変化温度より低い温度に冷却されて固相状態に維持されている。蓄熱材３の相変化温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定することができる。蓄熱材３は、停電等による冷却装置の作動停止時に冷熱を放射して保冷室１４内を冷却することができる。
　また、保冷庫１０は、保冷室１４を所定の温度（例えば、－１０℃）に冷却する冷却装置（不図示）を有している。保冷庫１０は、例えば、電力の供給により冷却装置を作動させて、保冷室１４を冷却している。冷却機構としては、例えば、蒸気圧縮冷凍機、吸収冷凍機又はペルチェ効果を用いた電子式の冷却装置を用いることができる。また、保冷庫１０の冷却方式として、保冷室１４外に配置される冷却器により作られた冷気をファンによって保冷室１４内に送風する間冷式（ファン式）や保冷室１４内に配置される冷却器により保冷室１４を直接冷却する直冷式を採用することができる。
　本実施形態では保冷庫１０の冷却方式としてファン式を用いている。保冷室１４外に配置された冷却器（不図示）により作られた冷気を、図３に示すように冷気吹出し口９に設けたファンによって保冷室１４内に送風するようになっている。冷気吹出し口９は開閉扉１６に対向する庫内奥側壁面に、棚部材２０の下面に保持された蓄熱材容器１より低い位置に配置されている。冷気吹出し口９から送風される冷気は、蓄熱材容器１の凸部７の頂点７ｄ側の上層を第２斜辺７ｂから第１斜辺７ａに向かう方向に流れるようになっている。
　保冷庫本体１２の内壁と外壁との間には断熱材３０が配置されている。また、開閉扉１６の内壁と外壁の間には断熱材３２が配置されている。断熱材３０、３２は、所定の温度に冷却されている保冷室１４に外部から熱が伝わらないように断熱するために配置されている。断熱材３０、３２は、繊維系断熱材（グラスウール等）や発泡樹脂系断熱材、真空断熱材等を用いて形成される。
　保冷庫１０は、通常、保冷室１４内の温度より高い温度の空間に設置される。例えば、保冷庫１０は、外気温が約２０℃～４０℃の室内に設置される。このように、居住空間の温度（室温）が保冷室１４内の温度より高いと、開閉扉１６の閉鎖状態における保冷庫１０の定常運転時においても、保冷室１４内にはドアパッキン１８近傍から熱が流入する。このため、定常運転時の保冷室１４内には温度分布が生じる。開閉扉１６に近い方を保冷室１４の手前側とし、開閉扉１６から遠い方を保冷室１４の内壁奥側とすると、保冷室１４の手前側から奥側に向かって温度が低くなっている。つまり、開閉扉１６から遠くなるほど保冷室１４内の温度は低くなっている。棚部材２０の平面部２２は保冷室１４内でほぼ水平面内に位置するので、定常運転時の平面部２２近傍の温度も保冷室１４の手前側から奥側に向かって温度が低くなる分布を呈している。
　保冷庫１０は、定常運転時に蓄熱材３を固相状態に維持しておき、停電などによる電力供給の遮断時に、蓄熱材３を入れ替える必要なくそのままの状態で、蓄熱材３の潜熱を利用して、蓄熱材３が放射する冷熱により保冷室１４内を冷却する。
　図４は、比較例に係る蓄熱材容器１００を示している。比較例に係る蓄熱材容器１００は図１に示す本実施形態による蓄熱材容器１と同様の薄板長方形形状をしており、主に凹凸部１０５の形状が相違している。図４は図１に示すＡ－Ａ線と同様の位置で蓄熱材容器１００を切断した断面を示している。図４に示すように、蓄熱材容器１００は、蓄熱材３を内部に収容する中空板状の蓄熱材収容部１０２と、蓄熱材収容部１０２の底面１０２ｂの外側に位置する凹凸部１０５とを有している。
　凹凸部１０５には、底面１０２ｂに直交する断面において底辺１０７ｃを基準に長さの等しい対向する２つの斜辺１０７ａ、１０７ｂを有する凸部１０７が、底面１０２ｂに平行な面内で複数連なって並んで配置されている。凸部１０７は底面１０２ｂに直交する断面において底面１０２ｂから頂点に向かって延びる第１斜辺１０７ａと、底面１０２ｂから頂点に向かって延びて第１斜辺１０７ａと等しい長さの第２斜辺１０７ｂとを備えている。凸部１０７は底面１０２ｂに直交する断面において、第１斜辺１０７ａと第２斜辺１０７ｂとで底面１０２ｂ側を底辺１０７ｃとする二等辺三角形形状となっている。各凸部１０７は、底面１０２ｂに直交する断面に直交する方向に延設されている。複数の凸部１０７を有する凹凸部１０５は蓄熱材収容部１０２と一体的に成型されていてもよいし、それぞれ別体で成型して蓄熱材収容部１０２の底面１０２ｂに凸部１０７を固定するようにしてもよい。本例では、凹凸部１０５と蓄熱材収容部１０２とは一体成型されているものとする。
　比較例に係る蓄熱材容器１００は全体視において、薄い長方形板状をしており、保冷庫の庫内に設置する際には、庫内に配置された棚部材の下面に長方形板状の蓄熱材収容部１０２の上面１０２ａを接着剤等で貼り付けて、下面１０２ｂ側の凹凸部１０５が庫内を流通する空気に晒されるようにして固定される。また、蓄熱材容器１００を庫内に設置する際、凸部１０７は、断面に直交する方向に延設されているので、各凸部１０７の稜線は開閉扉を含む平面と庫内壁面とにほぼ平行になっている。
　図５は、本実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能を比較するために用いる保冷庫１０を示している。図５（ａ）に示す状態は図３に示す状態と同一であり、保冷庫１０の棚部材２０の裏面に本実施形態による蓄熱材容器１を貼り付けた状態を示している。図５（ｂ）は図３に示す保冷庫１０およびその棚部材２０の裏面に蓄熱材容器１に代えて図４に示す比較例に係る蓄熱材容器１００を貼り付けた状態を示している。
　保冷庫１０内に配置された蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能をシミュレーションにより比較する。本シミュレーションでは直方体形状の保冷庫１０の開閉扉１６および対向壁部に直交し鉛直方向に平行な平面で切断した断面形状に基づく２次元モデルを用いている。シミュレーション条件として、庫内の初期温度は３０℃とし、外気温は３０℃（扉からの温度）とし、容器の熱容量や熱伝導の影響をなくすため蓄熱材容器１と蓄熱材容器１００の容器の体積は同一とした。蓄熱材３の材料は水（相変化温度：０℃）を用いた。また、保冷庫１０の保冷室１４内に図５（ａ）、（ｂ）の左向き矢印に示すように、蓄熱材容器１、１００の下面側を冷気吹出し口９からほぼ水平に開閉扉１６に向かって－１０℃の冷風を０．３ｍ／ｓの速度で１０時間流す。つまり、凸部７、１０７の頂点側の上層を第２斜辺７ｂ、１０７ｂから第１斜辺７ａ、１０７ａに向かう方向に相対的に低温の空気が流れるように蓄熱材容器１、１００が配置される。
　図６は、本実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能を比較したシミュレーション結果を示している。図６（ａ）は、冷却開始時点から１０時間経過時点までの蓄熱材温度（℃）の変化を示すグラフである。縦軸は蓄熱材３の温度（℃）を表し、横軸は経過時間（時間）を表している。横軸では冷却開始時点を０時としている。また、図中の実線の曲線ａは蓄熱材容器１の冷却性能を示し、破線の曲線ｂは蓄熱材容器１００の冷却性能を示している。図６（ａ）に示すように、冷却開始から約１．５時間経過時に蓄熱材容器１と蓄熱材容器１００の双方とも蓄熱材温度が相変化温度の０℃になり、冷却開始から約５時間経過時まで冷熱の潜熱蓄熱が行われる。ここまでの蓄熱材３の温度変化は蓄熱材容器１と蓄熱材容器１００の双方でほぼ同一である。
　図６（ｂ）は図６（ａ）のグラフの横軸に示す経過時間が４時間から１０時間までを拡大して示したグラフである。図６（ｂ）に示すように、本実施形態による蓄熱材容器１の方が、比較例に係る蓄熱材容器１００より１５分程度早く凍結が完了している。また、凍結後の顕熱放熱による蓄熱材温度の低下も、蓄熱材容器１の方が蓄熱材容器１００より早くなっている。
　蓄熱材容器１と蓄熱時容器１００とは凹凸部５、１０５の形状が異なるだけなので、蓄熱材容器１の凸部７の形状の方が蓄熱材容器１００の凸部１０７の形状より冷却特性に優れていることが分かる。
　図７は、本実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能を比較するために用いる保冷庫１０を示している。図７（ａ）に示す状態は図３に示す保冷庫１０の開閉扉１６を開放した状態を示しており、棚部材２０の裏面に本実施形態による蓄熱材容器１を貼り付けた状態を示している。図７（ｂ）も図３に示す保冷庫１０の開閉扉１６を開放した状態を示しており、棚部材２０の裏面に蓄熱材容器１に代えて図４に示す比較例に係る蓄熱材容器１００を貼り付けた状態を示している。
　保冷庫１０内に配置された蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能をシミュレーションにより比較する。本シミュレーションでは直方体形状の保冷庫１０の開閉扉１６および対向壁部に直交し鉛直方向に平行な平面で切断した断面形状に基づく２次元モデルを用いている。シミュレーション条件として、庫内の初期温度は－１０℃とし、外気温は３０℃（扉からの温度）とし、容器の熱容量や熱伝導の影響をなくすため蓄熱材容器１と蓄熱材容器１００の容器の体積は同一とした。蓄熱材３の材料は水（相変化温度：０℃）を用いた。また、保冷庫１０の保冷室１４内に図７（ａ）、（ｂ）の右向き矢印に示すように、冷却停止後に開閉扉１６を開放しっ放しにして蓄熱材容器１、１００の下面側に外気を導入して自然対流させる。つまり、凸部７、１０７の頂点側の上層を第１斜辺７ａ、１０７ａから第２斜辺７ｂ、１０７ｂに向かう方向に相対的に高温の空気が流れるように蓄熱材容器１、１００が配置される。
　図８は、本実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１００との冷却性能を比較したシミュレーション結果を示している。図８は、冷却停止後で開閉扉１６を開放しっ放しの状態で６時間経過時点までの蓄熱材温度（℃）の変化を示すグラフである。縦軸は蓄熱材３の温度（℃）を表し、横軸は経過時間（時間）を表している。横軸では冷却を停止して扉開放を開始した時点を０時としている。また、図中の実線の曲線ａは蓄熱材容器１の冷却性能を示し、破線の曲線ｂは蓄熱材容器１００の冷却性能を示している。図８に示すように、本実施形態による蓄熱材容器１の方が、相変化温度に到達するのが比較例に係る蓄熱材容器１００より遅く、また、潜熱吸熱の終了時点も遅くなっている。さらに、顕熱吸熱による蓄熱材温度の上昇カーブも蓄熱材容器１００より緩やかになっている。具体的には、本実施形態による蓄熱材容器１の方が、比較例に係る蓄熱材容器１００より相変化温度（０℃）に到達するのに約３０分程度遅くなり、蓄熱材温度が相変化温度より高温になるのも約３０分程度遅くなっている。また、蓄熱材３の融解後の顕熱吸熱による蓄熱材温度の上昇も、蓄熱材容器１の方が蓄熱材容器１００より遅くなっている。このため本実施形態による蓄熱材容器１によれば開閉扉１６の開閉による保冷効果の損失を減らすことができる。
　蓄熱材容器１と蓄熱材容器１００とは凹凸部５、１０５の形状が異なるだけなので、蓄熱材容器１の凸部７の形状の方が蓄熱材容器１００の凸部１０７の形状より冷却特性に優れていることが分かる。図６と図８に示すシミュレーション結果から明らかなように、本実施の形態による蓄熱材容器１の凹凸部５の凸部７の形状によれば、定常運転時における開閉扉１６の開閉による保冷効果の損失を低減できるとともに、運転開始時からの冷却において蓄熱材３の凍結を早くすることができる。また、停電等の電源喪失により保冷庫１０の運転が停止しても当時間に亘り保冷効果を維持することができる。
　次に、蓄熱材容器の裏面側の凹凸部の凸部の形状の差異による保冷効果の相違を確認するためのシミュレーションを行った。図９は、シミュレーションで用いる保冷室１４および蓄熱材容器１、１´の構成を示している。シミュレーション条件として２次元モデルを用いている。図９（ａ）に示す２次元モデルでは、長方形形状の保冷室１４上部に蓄熱材容器１が配置されている。蓄熱材容器１は、凹凸部５と、凹凸部５上の蓄熱材収容部２の底辺（底面）２ｂ側の部分と、蓄熱材３の層だけで構成されている。保冷室１４の長さは１００ｍｍであり、高さは蓄熱材３の高さを含めて５０ｍｍである。蓄熱材３の層厚は１０ｍｍであり、蓄熱材収容部２の板厚は２ｍｍである。蓄熱材収容部２の下方の凹凸部５の高さは１０ｍｍである。また、保冷室１４の図左側の壁部に開閉扉１６が配置され、図右側の壁部に冷気吹出し口９が配置されている。開閉扉１６と冷気吹出し口９の高さ方向の幅は共に２０ｍｍで同じ長さになっている。また、開閉扉１６と冷気吹き出し口９の各上方端は凹凸部５の凸部７の各頂点と一致する高さになっている。蓄熱材３の中央部下方寄りを蓄熱材３の温度変化を取得するデータ取得点５０としている。
　図９（ａ）に示す凹凸部５には、底辺７ｃを基準に長さが異なる対向する２つの斜辺７ａ、７ｂを有する凸部７－１～７－５が底辺２ｂに平行に５つ連なって並んで配置されている。凸部７は底辺２ｂから頂点に向かって延びる第１斜辺７ａと、底辺２ｂから頂点に向かって延びて第１斜辺７ａより短い第２斜辺７ｂとを備えている。凸部７は、第１斜辺７ａと第２斜辺７ｂとで底辺２ｂ側を底辺７ｃとする三角形形状を有している。さらに、第２斜辺７ｂは底辺２ｂに対し垂直に延びている。つまり、本例の凸部７は直角三角形形状になっている。凸部７は、開閉扉１６側に第１斜辺７ａが位置し、開閉扉１６に対向する壁面の冷気吹出し口９側に第２斜辺７ｂが位置している。
　図９（ｂ）は図９（ａ）に示す蓄熱材容器１の凹凸部５とは異なる形状の凹凸部５´を備えた比較例に係る蓄熱材容器１´の２次元モデルを示している。凹凸部５´以外の構成は図９（ａ）に示す構成と同一なので同一構成についての説明は省略する。図９（ｂ）に示す凹凸部５´には、底辺７ｃ´を基準に長さが異なる対向する２つの斜辺７ａ´、７ｂ´を有する凸部７´－１～７´―５が底辺２ｂに平行に５つ連なって並んで配置されている。凸部７´は底辺２ｂから頂点に向かって延びる第１斜辺７ａ´と、底辺２ｂから頂点に向かって延びて第１斜辺７ａ´より短い第２斜辺７ｂ´とを備えている。凸部７´は、第１斜辺７ａ´と第２斜辺７ｂ´とで底辺２ｂ側を底辺７ｃ´とする三角形形状を有している。さらに、第１斜辺７ａ´は底辺２ｂに対し垂直に延びている。つまり、本例の凸部７´は直角三角形形状になっている。凸部７´は、開閉扉１６側に第２斜辺７ｂ´が位置し、開閉扉１６に対向する壁面の冷気吹出し口９側に第１斜辺７ａ´が位置している。
　図９（ａ）に示す構成と図９（ｂ）に示す構成とを比較すると、図９（ｂ）に示す５つの凸部７´が並んだ凹凸部５´の形状は、図９（ａ）に示す５つの凸部７が並んだ凹凸部５を底辺７ｃに直交する直線を回転軸として１８０°回転させた形状と同一になっている。
　これら２つの２次元モデルに対するシミュレーション条件は以下の通りである。庫内の初期温度は３０℃であり、外気温は３０℃（扉からの温度）とする。容器の熱容量や熱伝導の影響をなくすため蓄熱材容器１と蓄熱材容器１´の容器の体積は同一とした。また、蓄熱材３の密度は７８０（ｋｇ／ｍ３）、比熱は１０００（Ｊ／Ｋ・ｋｇ）、熱伝導率は２．２（Ｗ／ｍ・ｋ）、潜熱量は１０００００（Ｊ／ｋｇ）、相変化温度は０（℃）とした。また。蓄熱材収容部２の密度は９２０（ｋｇ／ｍ３）、比熱は２３００（Ｊ／Ｋ・ｋｇ）、熱伝導率は０．３４（Ｗ／ｍ・ｋ）、空気の密度は１．１８９（ｋｇ／ｍ３）、比熱は１００５（Ｊ／Ｋ・ｋｇ）、熱伝導率は０．０２５８（Ｗ／ｍ・ｋ）とした。このような条件で、保冷庫１０の保冷室１４内に蓄熱材容器１、１´の下面側を冷気吹出し口９からほぼ水平に開閉扉１６に向かって－１０℃の冷風を０．３ｍ／ｓの速度で１０時間流し、その後、冷気吹出し口９からの冷風の送風を停止して開閉扉１６を常時開放状態にしたものとしてデータ取得点５０での蓄熱材３の温度変化をシミュレーションした。
　図１０は、シミュレーションに基づく空気の流れを示している。図１０（ａ）は、図９（ａ）に示す本実施形態に係るモデルでの空気の流れのシミュレーション結果を示している。冷却が停止して開閉扉１６が開放状態になると、自然対流により、相対的に高温の外気は開閉扉１６が開いた開放口の上側約３／４の領域を通って保冷室１４内に流入し、一方、保冷室１４内で冷却されていた相対的に低温の空気は開閉扉１６が開いた開放口の下側約１／４の領域を通って保冷室１４から外部に流出する。外部から開閉扉１６の開放口を通って保冷室１４内に流入した相対的に高温の空気（以下、「高温の空気」と略称する場合がある）は、開放口から凹凸部５側に膨張しながら進むが、開閉扉１６に最も近い凸部７－１の第１斜辺（斜面）７ａに衝突すると圧縮されながら凸部７－１の頂点７ｄに向かって進む。図１０（ａ）の矢印に示すように、凸部７－１の頂点７ｄを越えた高温の空気は再び膨張しながら次の凸部７－２の第１斜辺７ａに衝突して、圧縮されながら凸部７－２の頂点７ｄに向かって進む。凸部７－１の第２斜辺７ｂと、凸部７－２の第１斜辺７ａと、凸部７－１と凸部７－２の２つの頂点７ｄを結ぶ直線とで囲まれる凹部空間領域には、開閉扉１６側に凸部７－１の第２斜辺７ｂが切り立って形成されている。このため、凹部空間領域の底部（蓄熱材３に近い方）には、凸部７－１の頂点７ｄを越えて流れ込む高温の空気が流通しない領域が形成される。当該領域は開閉扉１６の開放前に存在した冷気がそのまま閉じこまれた比較的大容量の冷気溜り１４ａとなっている。
　この冷気溜り１４ａは高温の空気と蓄熱材３との熱交換を遮断する断熱層の役割を果たす。同様の作用により、凸部７－２の第２斜辺７ｂと、凸部７－３の第１斜辺７ａと、凸部７－２と凸部７－３の２つの頂点７ｄを結ぶ直線とで囲まれる凹部空間領域と、凸部７－３の第２斜辺７ｂと、凸部７－４の第１斜辺７ａと、凸部７－３と凸部７－４の２つの頂点７ｄを結ぶ直線とで囲まれる凹部空間領域には、冷気溜り１４ａと同様の冷気溜り１４ｂ、１４ｃがそれぞれ形成されている。なお、図１０（ａ）では図９（ａ）に示す凸部７－１～７－５のうち凸部７－１～７－４を示している。
　図１０（ｂ）は、図９（ｂ）に示す比較例に係るモデルでの空気の流れのシミュレーション結果を示している。冷却が停止して開閉扉１６が開放状態になると、自然対流により、相対的に高温の外気は開閉扉１６が開いた開放口の上側約３／４の領域を通って保冷室１４内に流入し、一方、保冷室１４内で冷却されていた相対的に低温の空気は開閉扉１６が開いた開放口の下側約１／４の領域を通って保冷室１４から外部に流出する。外部から開閉扉１６の開放口を通って保冷室１４内に流入した相対的に高温の空気（以下、「高温の空気」と略称する場合がある）は、図１０（ｂ）の矢印に示すように、開閉扉１６に最も近い凸部７´－１の第１斜辺（斜面）７´ａに沿って凹凸部５側に膨張しながら進み、凸部７´－１の第１斜辺７´ａと、凸部７´－２の第２斜辺７´ｂと、凸部７´－１と凸部７´－２の２つの頂点７´ｄを結ぶ直線とで囲まれる凹部空間領域の底部にまで到達してから凸部７´―２の第２斜辺７´ｂに進路を阻まれて圧縮されながら凸部７´－２の頂点７ｄに向かって進む。凹部空間領域の開閉扉１６側には切り立った壁が形成されておらず緩やかな傾斜の凸部７´－１の第１斜辺７´ａが形成されているので、凹部空間領域内の比較的に深い位置まで高温の空気が流れ込むため、開閉扉１６の開放前に存在した冷気がそのまま閉じこまれた冷気溜り１４´ａは相対的に小さくなっている。
　この冷気溜り１４´ａは小さいため高温の空気と蓄熱材３との熱交換を遮断する断熱層の役割を十分に果たすことができない。同様の作用により、凸部７´－２の第１斜辺７´ａと、凸部７´－３の第２斜辺７´ｂと、凸部７´－２と凸部７´－３の２つの頂点７´ｄを結ぶ直線とで囲まれる凹部空間領域と、凸部７´－３の第１斜辺７´ａと、凸部７´－４の第２斜辺７´ｂと、凸部７´－３と凸部７´－４の２つの頂点７´ｄを結ぶ直線とで囲まれる凹部空間領域には、それぞれ比較的小さな冷気溜り１４´ｂ、１４´ｃが形成されている。なお、図１０（ｂ）では図９（ｂ）に示す凸部７´－１～７´－５のうち凸部７´－１～７´－４を示している。
　図１０（ａ）、（ｂ）の双方において、高温の空気の流速は０．０５ｍ／ｓ程度であり、ゆっくりした流れ（層流）でも、凹凸部の形状によって凹部空間領域内への気流の入り込みに差が生じ、熱交換特性が変わる。このように、図１０（ｂ）に示す凹凸部５´の形状では、温風が凹部空間領域内の深い位置まで入り込むため、蓄熱材３との熱交換が促進され、蓄熱材３が早く溶け易くなるため保冷効果が弱まる。一方、図１０（ａ）に示す凹凸部５では、温風が凹部区間領域内の浅い位置までしか入り込まないので、蓄熱材３との熱交換が妨げられて、蓄熱材３の融解を遅らせるので保冷効果が強まる。
　図１１は、本実施の形態による蓄熱材容器１と比較例に係る蓄熱材容器１´との冷却性能を比較したシミュレーション結果を示している。図１１は、冷却停止後で開閉扉１６を開放しっ放しの状態で６時間経過時点までの蓄熱材温度（℃）の変化を示すグラフである。縦軸は蓄熱材の温度（℃）を表し、横軸は経過時間（時間）を表している。横軸では冷却を停止して扉開放を開始した時点を０時としている。また、図中の実線の曲線ａは蓄熱材容器１の冷却性能を示し、破線の曲線ｂは蓄熱材容器１´の冷却性能を示している。図１１に示すように、本実施形態による蓄熱材容器１の方が、潜熱吸熱の終了時点が遅くなっている。さらに、顕熱吸熱による蓄熱材温度の上昇カーブも蓄熱材容器１´より緩やかになっている。具体的には、本実施形態による蓄熱材容器１の方が、相変化温度（０℃）より高温になるのも比較例に係る蓄熱材容器１´より約３０分程度遅くなっている。また、蓄熱材３の融解後の顕熱吸熱による蓄熱材温度の上昇も、蓄熱材容器１の方が蓄熱材容器１´より遅くなっている。
　蓄熱材容器１と蓄熱材容器１´とは凹凸部５、５´の形状が異なるだけなので、蓄熱材容器１の凸部７の形状の方が蓄熱材容器１´の凸部７´の形状より冷却特性に優れていることが分かる。本実施の形態の蓄熱材容器１によれば、蓄熱材３を収容可能な中空板状の蓄熱材収容部２と、蓄熱材収容部２の底面２ｂの外側に位置し、底面２ｂに直交する断面において底面２ｂから頂点７ｄに向かって延びる第１斜辺７ａと、底面２ｂから頂点７ｄに向かって延び、第１斜辺７ａより短い第２斜辺７ｂとを備えた凸部７が底面２ｂに平行な面内で連設された凹凸部５とを有しており、蓄熱材収容部２を庫内に設置した際に、凹凸部５は、凸部７の頂点７ｄ側の上層を第１斜辺７ａから第２斜辺７ｂに向かう方向に相対的に高温の空気が流れ、上層を第２斜辺７ｂから第１斜辺７ａに向かう方向に相対的に低温の空気が流れるように配置することにより、優れた冷却性能を発揮することができるようになる。より具体的には、保冷庫１０が、庫内に配置された保冷室１４と、庫内を開閉する開閉扉１６と、開閉扉１６に対向する庫内壁側から保冷室１４内に冷気を送風する冷気吹出し口９と、保冷室１４内に設置された本実施形態による蓄熱材容器１とを有し、蓄熱材容器１の凹凸部５が、庫内を開閉する開閉扉１６側に凸部７の第１斜辺７ａが位置し、開閉扉１６に対向する庫内壁側に凸部７の第２斜辺７ｂが位置するように配置されることにより、優れた冷却性能を発揮する保冷庫１０を実現できる。
　図１２は本実施形態による蓄熱材容器１の凹凸部５の変形例および比較例を示している。図１２（ａ）に示す蓄熱材部材１ａは、図９（ａ）に示すシミュレーション用の保冷室１４および蓄熱材容器１の構成と同一で凹凸部５の凸部７が開閉扉１６と冷気吹出し口９との間に５個形成されている。図１２（ｂ）に示す蓄熱材部材１ｂは変形例であって、図９（ａ）に示すシミュレーション用の保冷室１４および蓄熱材容器１の構成と同様だが、凹凸部５の凸部７が開閉扉１６と冷気吹出し口９との間に２０個形成されている。図１２（ｃ）に示す蓄熱材部材１１０は比較例であって、図９（ａ）に示すシミュレーション用の保冷室１４および蓄熱材容器１の構成と同様だが、開閉扉１６と冷気吹出し口９との間に凹凸部５が形成されておらず、蓄熱材収容部２の平坦な底面が保冷室１４内に露出して直接空気と接触している。
　凸部７が５つ形成された蓄熱材容器１ａと、凸部７が２０個形成された蓄熱材容器１ｂと、凸部が形成されていない蓄熱材容器１１０とをそれぞれ有する保冷室１４の構成に対し図９を用いて説明したのと同様のシミュレーションを行った。図１３は、蓄熱材容器１ａ、蓄熱材容器１ｂ、蓄熱材容器１１０の冷却性能を比較したシミュレーション結果を示している。図１３は、冷却停止後で開閉扉１６を開放しっ放しの状態で６時間経過時点までの蓄熱材温度（℃）の変化を示すグラフである。縦軸は蓄熱材３の温度（℃）を表し、横軸は経過時間（時間）を表している。横軸では冷却を停止して扉開放を開始した時点を０時としている。また、図中の曲線ａは蓄熱材容器１ａの冷却性能を示し、曲線ｂは蓄熱材容器１ｂの冷却性能を示し、曲線ｃは蓄熱材容器１１０の冷却性能を示している。図１３の曲線ｂに示す蓄熱材容器１ｂの方が、曲線ａに示す蓄熱材容器１ａや曲線ｃに示す蓄熱材容器１１０に比較して、相変化温度に到達するのが遅い。また、蓄熱材容器１ｂの方が、潜熱吸熱の終了時点も遅くなっている。さらに、蓄熱材容器１ｂの方が、顕熱吸熱による蓄熱材温度の上昇カーブも蓄熱材容器１ａ、１１０より緩やかになっている。これは、単位長さ当りの凸部の数が増えることにより隣接する凸部同士の間隔が狭くなり、凹凸部の凹部空間領域に温風がより入り難くなるので全体として冷気溜り１４ａ、１４ｂ等の容量が大きくなるため、保冷時間がより長くなるものと考えられる。
　以上の説明から明らかなように、蓄熱材容器１１０のように凹凸部５が形成されておらず、蓄熱材収容部２の平坦な底面が保冷室１４内に露出して直接空気と接触している単純な平面構造である場合、開閉扉１６が開放されたときに多くの冷熱が逃げてしまい、短時間で保冷効果が失われる。また、凹凸部を設けた場合には、凸部断面形状が、対向する第１斜辺７ａとそれより短い第２斜辺７ｂのうち第１斜辺７ａが開閉扉１６側に位置する三角形形状の方が、凸部断面形状が、第１斜辺７ａより短い第２斜辺７ｂが開閉扉１６側に位置する三角形形状の場合や、凸部の断面形状が二等辺三角形の場合より冷却効果に優れていることが分かる。
　第２斜辺７ｂより長い第１斜辺７ａが開閉扉１６側に位置する三角形形状の凸部断面を有する凸部構造にすることにより、開閉扉１６から入り込む高温の空気と蓄熱材３との熱交換を困難にさせるとともに、冷気吹出し口９からの冷風と蓄熱時３との熱交換を容易にさせることができる。また、単位長さ当りの凸部の数も多い方が冷却効果に優れている。
　図１４および図１５は、本実施の形態による蓄熱材容器１の変形例を示している。図１４および図１５において、図２等に示す蓄熱材容器１と同一の作用効果を奏する同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図１４（ａ）に示す蓄熱材容器１は、凸部７の形状は図２に示す蓄熱材容器１の凸部７と同形状であるが、凹凸部５の開閉扉１６側に位置すべき先頭位置に直方体状の凸部６を設けている点に特徴を有している。図１０（ａ）に示すシミュレーションにおいて、冷却が停止して開閉扉１６が開放状態になって、外部から開閉扉１６の開放口を通って保冷室１４内に流入した高温の空気は、開放口から凹凸部５側に膨張しながら進む。このため、凸部７－１と開閉扉１６側壁部とで形成される凹部空間領域の冷気溜まりは、他の冷気溜まり１４ａなどと比較して小さくなっている。そこで、本変形例では、凸部７の高さと同じ高さの直方体の凸部６を開閉扉１６側の先頭位置にある凸部７－１の手前に配置して隣接する凸部６と凸部７－１との間にできる凹部空間領域の形状を他の凹部空間領域の形状に合わせることにより、他の冷気溜まり１４ａ等と同じ大きさの冷気溜まりを凸部６と凸部７－１との間にできる凹部空間領域に形成するようにしている。これにより、蓄熱材容器１内の蓄熱材３の溶解を抑え、保冷効果の持続性をさらに高めることができる。
　図１４（ｂ）に示す蓄熱材容器１は、図２に示す蓄熱材容器１の凸部７の第２斜辺７ｂが底面２ｂに対し垂直に延びているのに対し、第２斜辺７ｂと底辺７ｃの延長とでなす角が鈍角であることに特徴を有している。第２斜辺７ｂと底辺７ｃの延長とでなす角が鈍角であっても、第１斜辺７ａと、それよりより短い第２斜辺７ｂとを備えている限り、隣接する２つの凸部間にできる凹部空間領域内へ入り込む気流の入り込み量を当該気流の方向に応じて差を生じさせることができるので、気流の流れの方向に対応して蓄熱材３との熱交換特性を変えることができる。
　図１４（ｃ）に示す蓄熱材容器１は、図２に示す蓄熱材容器１の凸部７の第２斜辺７ｂが底面２ｂに対し垂直に延びているのに対し、第２斜辺７ｂと底辺７ｃの延長とでなす角が鋭角であることに特徴を有している。つまり、凸部７の先端（頂点）７ｄから底辺７ｃを含む直線に下した垂線は底辺７ｃと交差しない。本例の蓄熱材容器１によれば、隣接する２つの凸部間にできる凹部空間領域内へ入り込む気流の入り込み量を当該気流の方向に応じて比較的大きな差を生じさせることができる。これにより、気流の流れの方向に対応して蓄熱材３との熱交換特性をより顕著に変えることができる。
　図１５（ａ）に示す蓄熱材容器１は、図２に示す蓄熱材容器１の凸部７の形状が三角形であるのに対し、凸部７の断面が、第１斜辺７ａの上端と第２斜辺７ｂの上端とを結ぶ直線を上底とし、底面２ｂ側を下底とし、第１斜辺７ａと第２斜辺７ｂとを脚とする台形形状になっている点に特徴を有している。また、第２斜辺７ｂは底辺２ｂに対し垂直に延びている。また、隣接する２つの凸部７は、一方の第２斜辺７ｂの端部と他方の第１斜辺７ａの端部とが接触している。
　図１５（ｂ）に示す蓄熱材容器１は、図２に示す蓄熱材容器１の凸部７の形状が三角形であるのに対し、凸部７の断面が、第１斜辺７ａの上端と第２斜辺７ｂの上端とを結ぶ直線を上底とし、底面２ｂ側を下底とし、第１斜辺７ａと第２斜辺７ｂとを脚とする台形形状になっている点に特徴を有している。また、第２斜辺７ｂは底辺２ｂに対し垂直に延びている。また、隣接する２つの凸部７は、一方の第２斜辺７ｂの端部と他方の第１斜辺７ａの端部との間に所定の距離が設けられている。
　図１５（ｃ）に示す蓄熱材容器１は、図２に示す蓄熱材容器１の凸部７の形状が三角形であるのに対し、凸部７の断面が、第１斜辺７ａの上端と第２斜辺７ｂの上端とを結ぶ直線を上底とし、底面２ｂ側を下底とし、第１斜辺７ａと第２斜辺７ｂとを脚とする台形形状になっている点に特徴を有している。また、第１斜辺７ａと底辺７ｃの延長とでなす角が鈍角であるとともに、第２斜辺７ｂと底辺７ｃの延長とでなす角も鈍角であることに特徴を有している。これら図１５に示す台形形状の凸部７によっても、隣接する２つの凸部間にできる凹部空間領域内へ入り込む気流の入り込み量を当該気流の方向に応じて差を生じさせることができる。これにより、気流の流れの方向に対応して蓄熱材３との熱交換特性を変えることができる。
　本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
　上記実施の形態では、凸部の対向する２つの斜辺の形状は直線状としているが本発明はこれに限られない。例えば、斜辺が途中で折れ曲がって複数の線分を接続したような形状であってもよいし、斜辺が円弧状や他の曲線状であってももちろんよい。
　また、上記実施の形態では、蓄熱材容器１を棚部材２０の平面部２２に取り付けているが、本発明はこれに限られない。例えば、保冷庫１４の庫内の壁に本実施形態による蓄熱材容器１を取り付けてもよい。
　また、上記実施の形態では、保冷庫１４を例にとって説明したが、本発明はこれに限られない。外気温度とは異なる所定の温度で貯蔵物を貯蔵する保管容器として、例えば、温蔵庫について本発明の概念を適用することも可能である。温蔵庫では、貯蔵物を貯蔵している貯蔵室の開閉扉が開放したり、停電等により加熱器の作動が停止したりすると、貯蔵室内の温度が外気温度に近づいてしまうが、本発明を適用することにより、保温性能を向上させることができる。
　なお、上述の各実施例に記載されている技術的特徴（構成要件）は相互に組合せ可能であり、組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　上記実施の形態による蓄熱材容器およびそれを用いた保冷庫は、例えば以下のように表現される。
（付記１）
　蓄熱材３を収容可能な中空板状の蓄熱材収容部２と、
　前記蓄熱材収容部２の底面２ｂの外側に位置し、前記底面２ｂに直交する断面において前記底面２ｂから頂点７ｄに向かって延びる第１斜辺７ａと、前記底面２ｂから前記頂点７ｄに向かって延び、前記第１斜辺７ａより短い第２斜辺７ｂとを備えた凸部７が前記底面２ｂに平行な面内で連設された凹凸部５と
を有することを特徴とする蓄熱材容器１。
　上記蓄熱材容器１によれば、凹凸部５の凸部７が、底面２ｂから延びる第１斜辺７ａと、底面２ｂから延びて第１斜辺７ａより短い第２斜辺７ｂとを備えた非対称形状であるため、凹凸部を設けずに底面２ｂが保冷室１４内に露出して直接空気と接触している形状や、凸部が同じ長さの第１斜辺と第２斜辺とを備えている対称形状である場合に比して、隣接する２つの凸部間にできる凹部空間領域内へ入り込む気流の入り込み量を当該気流の方向に応じて差を生じさせることができる。これにより、気流の流れの方向に対応して蓄熱材３との熱交換特性を変えることができる。
（付記２）
　付記１に記載の蓄熱材容器１であって、
　前記凸部７は、前記第１斜辺７ａと前記第２斜辺７ｂとで前記底面２ｂ側を底辺７ｃとする三角形形状を有すること
を特徴とする蓄熱材容器１。
　上記蓄熱材容器１によれば、凸部７が比較的単純な形状で気流の流れの方向に対応して蓄熱材３との熱交換特性を変えることができる。これにより凸部７を複数有する凹凸部５を含む蓄熱材容器１を低コストで製造することができる。
（付記３）
　付記２に記載の蓄熱材容器１であって、
　前記第２斜辺７ｂは、前記底面２ｂに対し垂直に延びていること
を特徴とする蓄熱材容器１。
　上記蓄熱材容器１によれば、凸部７が比較的単純な形状で気流の流れの方向に対応して蓄熱材３との熱交換特性を変えることができる。これにより凸部７を複数有する凹凸部５を含む蓄熱材容器１を低コストで製造することができる。
（付記４）
　付記２に記載の蓄熱材容器１であって、
　前記第２斜辺７ｂと前記底辺７ｃの延長とでなす角は鋭角であること
を特徴とする蓄熱材容器１。
　上記蓄熱材容器１によれば、隣接する２つの凸部間にできる凹部空間領域内へ入り込む気流の入り込み量を当該気流の方向に応じて比較的大きな差を生じさせることができる。これにより、気流の流れの方向に対応して蓄熱材３との熱交換特性をより顕著に変えることができる。
（付記５）
　付記１に記載の蓄熱材容器１であって、
　前記凸部７は、前記第１斜辺７ａの上端と前記第２斜辺７ｂの上端とを結ぶ直線を上底とし、前記底面２ｂ側を下底とし、前記第１斜辺７ａと前記第２斜辺７ｂとを脚とする台形形状を有していること
を特徴とする蓄熱材容器１。
　上記蓄熱材容器１によれば、凸部７が比較的単純な形状で気流の流れの方向に対応して蓄熱材３との熱交換特性を変えることができる。これにより凸部７を複数有する凹凸部５を含む蓄熱材容器１を低コストで製造することができる。
（付記６）
　付記１～５のいずれか一項に記載の蓄熱材容器１であって、
　前記凸部７は、前記断面に直交する方向に延設されていること
を特徴とする蓄熱材容器１。
　上記蓄熱材容器１によれば、前記断面に直交する方向に分布した気流の流れに対して凸部７の効果を十分に発揮することができる。
（付記７）
　付記１～６のいずれか一項に記載の蓄熱材容器１であって、
　前記凹凸部５は、
　前記蓄熱材収容部２を庫内に設置した際に、
　前記凸部７の前記頂点７ｄ側の上層を前記第１斜辺７ａから前記第２斜辺７ｂに向かう方向に相対的に高温の空気が流れ、前記上層を前記第２斜辺７ｂから前記第１斜辺７ａに向かう方向に相対的に低温の空気が流れるように配置されること
を特徴とする蓄熱材容器１。
　上記蓄熱材容器１によれば、蓄熱材３に対し相対的に高温の空気との熱交換を困難にしつつ、相対的に低温の空気との熱交換を容易にすることができるので、保冷室１４内で食品を保管する棚部２０（食品保管部）が冷えるまでの時間を短縮でき、かつ開閉扉１６の開放時に、棚部２０に取り付けた蓄熱材容器１内の蓄熱材３の溶解を抑え、保冷効果の持続性を高めることができる。
（付記８）
　付記１～６のいずれか一項に記載の蓄熱材容器１であって、
　前記凹凸部５は、
　前記蓄熱材収容部２を庫内に設置した際に、
　前記庫内を開閉する開閉扉１６側に前記凸部７の前記第１斜辺７ａが位置し、前記開閉扉１６に対向する庫内壁側に前記凸部７の前記第２斜辺７ｂが位置するように配置されること
を特徴とする蓄熱材容器１。
　上記蓄熱材容器１によれば、蓄熱材３に対し相対的に高温の空気との熱交換を困難にしつつ、相対的に低温の空気との熱交換を容易にすることができるので、保冷室１４内で食品を保管する棚部２０が冷えるまでの時間を短縮でき、かつ開閉扉１６の開放時に、棚部２０に取り付けた蓄熱材容器１内の蓄熱材３の溶解を抑え、保冷効果の持続性を高めることができる。
（付記９）
　庫内に配置された保冷室１４と、
　前記庫内を開閉する開閉扉１６と、
　前記開閉扉１６に対向する庫内壁側から前記保冷室１４内に冷気を送風する冷気吹出し口９と、
　前記保冷室１４内に配置された付記１～８のいずれか一項に記載された蓄熱材容器１と
を有することを特徴とする保冷庫１０。
　上記保冷庫１０によれば、冷却時にファンによる対流制御がある保冷室１４内で、蓄熱材３に対し相対的に高温の空気との熱交換を困難にしつつ、相対的に低温の空気との熱交換を容易にすることができるので、保冷室１４内で食品を保管する棚部２０が冷えるまでの時間を短縮でき、かつ開閉扉１６の開放時に、棚部２０に取り付けた蓄熱材容器１内の蓄熱材３の溶解を抑え、保冷効果の持続性を高めることができる。
　本発明は、蓄熱材を備えた冷蔵庫等において広く利用可能である。
１　蓄熱材容器
２　蓄熱材収容部
２ｂ　底面
３　蓄熱材
５　凹凸部
７　凸部
７ａ　第１斜辺
７ｂ　第２斜辺
７ｃ　底辺
７ｄ　頂点
９　冷気吹出し口
１０　保冷庫
１６　開閉扉

Claims (9)

  1. 　蓄熱材を収容可能な中空板状の蓄熱材収容部と、
    　前記蓄熱材収容部の底面の外側に位置し、前記底面に直交する断面において前記底面から頂点に向かって延びる第１斜辺と、前記底面から前記頂点に向かって延び、前記第１斜辺より短い第２斜辺とを備えた凸部が前記底面に平行な面内で連設された凹凸部と
    を有することを特徴とする蓄熱材容器。
  2. 　請求項１に記載の蓄熱材容器であって、
    　前記凸部は、前記第１斜辺と前記第２斜辺とで前記底面側を底辺とする三角形形状を有すること
    を特徴とする蓄熱材容器。
  3. 　請求項２に記載の蓄熱材容器であって、
    　前記第２斜辺は、前記底面に対し垂直に延びていること
    を特徴とする蓄熱材容器。
  4. 　請求項２に記載の蓄熱材容器であって、
    　前記第２斜辺と前記底辺の延長とでなす角は鋭角であること
    を特徴とする蓄熱材容器。
  5. 　請求項１に記載の蓄熱材容器であって、
    　前記凸部は、前記第１斜辺の上端と前記第２斜辺の上端とを結ぶ直線を上底とし、前記底面側を下底とし、前記第１斜辺と前記第２斜辺とを脚とする台形形状を有していることを特徴とする蓄熱材容器。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の蓄熱材容器であって、
    　前記凸部は、前記断面に直交する方向に延設されていること
    を特徴とする蓄熱材容器。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の蓄熱材容器であって、
    　前記凹凸部は、
    　前記蓄熱材収容部を庫内に設置した際に、
    　前記凸部の前記頂点側の上層を前記第１斜辺から前記第２斜辺に向かう方向に相対的に高温の空気が流れ、前記上層を前記第２斜辺から前記第１斜辺に向かう方向に相対的に低温の空気が流れるように配置されること
    を特徴とする蓄熱材容器。
  8. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の蓄熱材容器であって、
    　前記凹凸部は、
    　前記蓄熱材収容部を庫内に設置した際に、
    　前記庫内を開閉する開閉扉側に前記凸部の前記第１斜辺が位置し、前記開閉扉に対向する庫内壁側に前記凸部の前記第２斜辺が位置するように配置されること
    を特徴とする蓄熱材容器。
  9. 　庫内に配置された保冷室と、
    　前記庫内を開閉する開閉扉と、
    　前記開閉扉に対向する庫内壁側から前記保冷室内に冷気を送風する冷気吹出し口と、
    　前記保冷室内に配置された請求項１～８のいずれか一項に記載された蓄熱材容器と
    を有することを特徴とする保冷庫。
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