WO2018181096A1 - 保温具、保冷具、物流梱包容器、物流システムおよび物流方法 - Google Patents

保温具、保冷具、物流梱包容器、物流システムおよび物流方法 Download PDF

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WO2018181096A1
WO2018181096A1 PCT/JP2018/011979 JP2018011979W WO2018181096A1 WO 2018181096 A1 WO2018181096 A1 WO 2018181096A1 JP 2018011979 W JP2018011979 W JP 2018011979W WO 2018181096 A1 WO2018181096 A1 WO 2018181096A1
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WO
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temperature
storage material
heat storage
latent heat
packaging container
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PCT/JP2018/011979
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勝一 香村
輝心 黄
恭平 勢造
夕香 内海
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シャープ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/18—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient
    • 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
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/02—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using ice, e.g. ice-boxes
    • F25D3/06—Movable containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
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    • B65D81/38—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents with thermal insulation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D2303/08—Devices using cold storage material, i.e. ice or other freezable liquid
    • F25D2303/085—Compositions of cold storage materials

Definitions

  • the present invention relates to a heat insulation device, a cold insulation device, a physical distribution packaging container, a physical distribution system, and a physical distribution method using a latent heat storage material.
  • the transported object is generally packed in a heat-insulating box for suppressing the inflow and outflow of heat between the environmental temperature and the transported object, and the temperature difference from the environmental temperature is large.
  • a heat storage material cold storage material for absorbing or releasing the heat is bundled and transported.
  • the mediation base also requires temperature management, and is temporarily stored in a facility having an electrical heat-retaining function such as a refrigerated warehouse. Furthermore, when it takes a long time during the transportation period from the shipper to the intermediary base, etc., it is transported by a vehicle having an electrical heat insulation and cooling function.
  • the temperature at which the heat storage material radiates and absorbs heat and the holding temperature during the transportation period and at the brokerage base are considered for the temperature range where the transported object is to be held. No consideration was given to the materials and the temperature during the transport period or at the brokerage site.
  • the heat storage material unnecessarily dissipates and absorbs heat during the transportation period or at the brokerage base, which wastes energy, necessitates an increase in the amount of heat storage material, and the replacement of the heat storage material at the brokerage base, which is an issue for cost reduction. It has become.
  • the said cool storage unit makes the cool storage material which consists of a fluid which has a cool storage function freely, and each transport A technology is disclosed in which a regenerator replacement device is disposed at each base to reduce the time required for cold storage in a cold storage.
  • Patent Document 2 as a method capable of maintaining and delivering a cold-retained product at a cold-retention temperature consisting of a plus temperature required at the time of cold-reserved delivery without using a cold-reserved vehicle, a cold storage material and a cold-retained product are accommodated in a cold storage box.
  • a technique is disclosed in which the first regenerator is pre-cooled (not frozen) at a plus temperature, and the heat insulating material and the first regenerator are arranged between the frozen second regenerator and the cold-retaining product.
  • One embodiment of the present invention has been made in view of such circumstances, and by regenerating the latent heat storage material in the course of physical distribution, the heat insulation or cold insulation function can be extended, and the phase of the latent heat storage material can be extended. It is an object of the present invention to provide a heat insulator or a cooler that can be reliably kept warm or cool within a temperature range in which an object to be kept warm or to be kept cold by reducing a temperature change at the time of change.
  • the heat retaining device of one embodiment of the present invention is a heat retaining device that is used for a physical distribution packaging container and adjusts the temperature of a heat retaining object, and starts from a solidification temperature and a solid phase that start to change from a liquid phase to a solid phase.
  • a latent heat storage material having a difference from a melting start temperature at which the liquid phase starts to change into a liquid phase is less than 1 ° C., and a storage section for storing the latent heat storage material, wherein the latent heat storage material is held by a heat retaining object.
  • the solidification temperature is included in the temperature range to be kept of the heat retaining object, and the melting start temperature is selected to be lower than the upper limit of the temperature range to be kept of the heat retaining object. It is a thing.
  • the cold insulator according to an embodiment of the present invention is a cold insulator used for a physical distribution packaging container, and adjusts the temperature of a cold object, from a solidification temperature and a solid phase that start to change from a liquid phase to a solid phase.
  • a latent heat storage material having a difference from a melting start temperature at which the phase starts to change to a liquid phase is less than 1 ° C., and a storage unit that stores the latent heat storage material, the latent heat storage material being held by a cold insulation object.
  • the main melting temperature is included in the temperature range to be kept of the cold object, and the solidification temperature is selected to be higher than the lower limit of the temperature range to be kept of the cold object. It is a thing.
  • the object to be kept warm can be kept near the solidification temperature by the latent heat of the latent heat storage material.
  • the temperature to be controlled is higher than the melting start temperature and lower than the upper limit in the time period for controlling the temperature.
  • the object to be kept cold can be kept cool in the vicinity of the main melting temperature due to the latent heat of the latent heat storage material during the time period when the temperature is not controlled.
  • the controlled temperature is cooled at a temperature lower than the solidification temperature and higher than the lower limit in the time period for controlling the temperature. By doing so, the latent heat storage material can be phase-changed from the liquid phase to the solid phase and can be regenerated.
  • the solidification temperature is a temperature at which crystal nuclei begin to occur when the liquid latent heat storage material is held at a constant temperature.
  • at least 50 ml of latent heat storage material is placed in a plastic bottle and placed in a cool box (including a refrigerator, freezer, programmable thermostat), and measured by a thermocouple while lowering the temperature of the cool box. Value.
  • the liquid phase latent heat storage material is set to a temperature equal to or lower than the solidification temperature, the latent heat storage material is maintained at a temperature in the vicinity of the solidification temperature while the latent heat storage material changes into a solid phase.
  • the melting start temperature is a temperature obtained by extrapolating the temperature at which the endothermic peak begins in the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC) to the baseline.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a DSC curve and how to obtain the melting start temperature and the main melting temperature.
  • the main melting temperature is the temperature of the endothermic peak in the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC). If the latent heat storage material in the solid phase is set to a temperature equal to or higher than the main melting temperature, the latent heat storage material is maintained at a temperature in the vicinity of the main melting temperature while the latent heat storage material changes into the liquid phase.
  • the temperature range in the regeneration period is a temperature range equal to or higher than the melting start temperature of the latent heat storage material in the heat insulator. Moreover, in a cold insulator, it is the temperature range below the solidification temperature of a latent-heat storage material.
  • Regeneration of the latent heat storage material is a phase change from a solid phase to a liquid phase by placing the latent heat storage material at a temperature equal to or higher than the melting start temperature in the heat insulator. Moreover, in a cool insulator, it is changing a phase from a liquid phase to a solid phase by setting a latent-heat storage material to the temperature below solidification temperature.
  • the present inventors When adjusting the temperature of an object to be kept warm with a heat retaining device having a latent heat storage material, the present inventors start a phase change from a liquid phase to a solid phase and a melting start temperature that starts to change from a solid phase to a liquid phase.
  • the latent heat storage material having a difference of less than 1 ° C. has high temperature stability in the process of phase change from the liquid phase to the solid phase, and the temperature is set to the melting start temperature using such a latent heat storage material.
  • the inventors have found that the latent heat storage material can be regenerated by controlling the temperature within the above temperature range, and have reached the present invention.
  • the present inventors made it possible to keep the heat-retaining object in a state where the temperature change is small by using high temperature stability in the process of the phase change of the latent heat storage material from the liquid phase to the solid phase.
  • the heat retention function can be extended by regenerating the latent heat storage material in the physical distribution process.
  • heat insulation tool 100 when it aims at heat insulation, it describes as the heat insulation tool 100, when it aims at cold insulation, it describes as the cold insulation tool 100, and when it replaces suitably according to the objective, it describes as the heat insulation tool (cold insulation tool) 100.
  • the heat insulation tool (cold insulation tool) 100 when it aims at heat insulation, it describes as the heat insulation tool 100, when it aims at cold insulation, it describes as the cold insulation tool 100, and when it replaces suitably according to the objective, it describes as the heat insulation tool (cold insulation tool) 100.
  • the heat insulation tool (cold insulation tool) 100 when it aims at cold insulation, it describes as the cold insulation tool 100, and when it replaces suitably according to the objective, it describes as the heat insulation tool (cold insulation tool) 100.
  • the heat insulation tool (cold insulation tool) 100 when it aims at cold insulation, it describes as the cold insulation tool 100, and when it replaces suitably according to the objective, it describes as the heat insulation tool (cold insulation tool) 100.
  • the heat retaining device of the present invention is a heat retaining device that is used for a physical distribution packaging container and adjusts the temperature of a heat retaining object, and the phase change from a liquid phase to a solid phase and a phase change from a solid phase to a liquid phase.
  • a latent heat storage material having a difference from a starting melting temperature of less than 1 ° C., and a storage unit for storing the latent heat storage material.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a heat retaining device 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the heat retaining device 100 according to the present embodiment includes a housing portion 120 that is a hollow structure region inside the heat retaining device main body 110, and the housing portion 120 includes a heat storage layer 130.
  • the heat insulator main body 110 has a hollow structure accommodating portion 120 for enclosing the heat storage layer 130.
  • the heat insulator body 110 is formed of a resin material such as polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, polycarbonate, polyvinyl chloride, or polyamide, or a metal such as aluminum, stainless steel, copper, or silver, or an inorganic material such as glass, ceramic, or ceramic. be able to.
  • a resin material is preferable from the viewpoint of easy formation of a hollow structure and durability.
  • the heat storage layer 130 includes a latent heat storage material 150 in which the difference between the solidification temperature at which the liquid phase starts to change to the solid phase and the melting start temperature at which the solid phase starts to change to the liquid phase is less than 1 ° C.
  • a material mainly composed of organic molecules is preferable, and thereby the supercooling characteristic is extremely small, and the difference between the solidification temperature and the melting start temperature is less than 1 ° C.
  • the temperature of the latent heat storage material drops to the solidification temperature and then increases to near the main melting temperature due to the heat generated by crystal formation. To do.
  • the temperature change of the latent heat storage material is large, and there is a possibility of deviating from the temperature at which the heat retaining object should be held, so that temperature adjustment is difficult.
  • a latent heat storage material having a difference between the solidification temperature and the melting start temperature of less than 1 ° C. is used, the temperature change during the phase change from the liquid phase to the solid phase is extremely small, and the temperature is near the solidification temperature. Can be held. Therefore, it is possible to reliably keep the temperature within the temperature range in which the object to be kept warm is to be held.
  • the latent heat storage material examples include linear alkanes having 13 to 30 carbon atoms, linear alkyl alcohols having 13 to 20 carbon atoms, polyethylene glycol having a molecular weight of 400 to 800, and linear fatty acids having 10 to 14 carbon atoms. Can be used. Since these latent heat storage materials have a low thermal conductivity and a slow rate of phase transition from the liquid phase to the solid phase, the vicinity of the solidification temperature can be maintained for a long time. Further, these latent heat storage materials increase or decrease the number of carbons one by one, whereby the solidification temperature and the melting start temperature are accurately determined. Therefore, strict temperature management becomes possible by correctly selecting the number of carbon atoms.
  • straight-chain alkanes having 13 to 30 carbon atoms straight-chain alkanes having 15 to 24 carbon atoms have a high latent heat value, and are suitable for the temperature range (15 to 18 ° C.) for keeping chocolate warm, and for keeping rice cooked. Suitable temperature range (20-25 ° C), suitable temperature range (25-30 ° C) for keeping precision instruments / parts and artwork, and suitable temperature range (35-37 ° C) for keeping blood and organs warm By having a solidification temperature and appropriately selecting the carbon number of the linear alkane, strict temperature control becomes possible.
  • the solidification temperature is determined stepwise because the solidification temperature is accurately determined by the number of carbons, but the solidification temperature can be adjusted by mixing two or more of these materials in any proportion.
  • the temperature can be changed linearly.
  • a material containing water molecules as a latent heat storage material is generally difficult to use because of its supercooling characteristics, but by adding a supercooling inhibitor, the difference between the solidification temperature and the melting start temperature is less than 1 ° C. Anything that is controlled can be used.
  • the latent heat storage material according to the present embodiment uses a phase transition from a liquid phase to a solid phase of the latent heat storage material, and a latent heat storage material having an appropriate solidification temperature is selected depending on the environmental temperature to be used. It is preferable. For example, when considering use in a cold region where the air temperature is below freezing point, a latent heat storage material having a solidification temperature of 0 ° C. or higher is selected for the purpose of maintaining the temperature of the heat-maintaining object.
  • a preservative or an antibacterial agent is added to the material forming the heat storage layer 130.
  • a thickening agent such as xanthan gum, guar gum, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, sodium polyacrylate, or the like may be added to the material forming the heat storage layer 130.
  • the material of the present invention is not limited to the above-exemplified materials.
  • the latent heat storage material 150 is selected according to the temperature range to be held defined for each heat retention object.
  • the solidification temperature of the latent heat storage material 150 is included in the temperature range in which the object to be kept warm is held, and the melting start temperature of the latent heat storage material 150 is higher than the upper limit of the temperature range in which the object to be kept warm is held. Selected to be lower.
  • the temperature to be controlled can be set to a temperature within a range where the temperature range of the regeneration period and the temperature range to be kept of the heat retaining object overlap,
  • the latent heat storage material 150 can be phase-changed from the solid phase to the liquid phase and can be regenerated.
  • the latent heat storage material 150 is selected so that the main melting temperature of the latent heat storage material 150 is lower than the upper limit of the temperature range in which the heat retention object is to be held.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the physical distribution packaging container 200 according to the present embodiment.
  • the physical distribution packaging container 200 is selected according to the physical distribution packaging container body 210, the warmer holding unit 220 that is provided inside the physical distribution packaging container body 210 and holds the thermal insulation, and the temperature range in which the article to be packed is to be held And the article storage unit 230 provided inside the physical distribution packaging container body 210 for storing articles.
  • the physical distribution packaging container body 210 includes a housing part 240 and a lid part 250.
  • the accommodating part 240 has an opening part for taking in and out the article and the heat insulator 100, and the lid part 250 closes the opening part.
  • the accommodating portion 240 and the lid portion 250 may be connected or separated.
  • the lid portion 250 has a structure in close contact with the accommodating portion 240.
  • the physical distribution packaging container body 210 is preferably formed of a heat insulating material such as expanded polystyrene, expanded urethane, or vacuum heat insulating material. You may provide the heat insulation layer formed with the material which has heat insulation in the inner side and the outer side of the main body formed with the material which does not consider heat insulation.
  • the physical distribution packaging container body 210 may have a size that can be carried by a person. For example, a huge container such as a container may function as the physical distribution packaging container body 210. Further, the container may be provided with a heating mechanism.
  • the heat insulator holding unit 220 is provided inside the physical distribution packaging container body 210.
  • the physical distribution packaging container 200 is used by placing the heat insulator 100 on the heat insulator holder 220. Thereby, the inside of the physical distribution packaging container body 210 is maintained at a temperature corresponding to the heat insulating device 100.
  • the heat insulator holding part 220 may have a structure capable of fixing the heat insulator 100. Further, the heat insulating device 100 may be built in the physical distribution packaging container body 210, or the heat insulating device 100 itself may be the physical distribution packaging container 200.
  • the heat insulator 100 used for the physical distribution packaging container 200 is selected according to the temperature range in which the article to be packed is to be held.
  • the solidification temperature of the latent heat storage material 150 used in the heat retaining device 100 is included in the temperature range in which the article is to be held, and the melting start temperature is lower than the upper limit of the temperature range in which the article is to be held.
  • the heat insulator 100 using the latent heat storage material 150 is selected.
  • the temperature to be controlled is set to a temperature within a range in which the temperature range in the regeneration period and the temperature range in which the object to be kept warm overlaps. Can do.
  • the latent heat storage material 150 can be phase-changed from the solid phase to the liquid phase and can be regenerated. Thereby, the heat retention function can be extended.
  • a general heating device heating (warming) vehicle, heating ( It is preferable that the control temperature (set temperature) normally set in the (warming) warehouse) is selected so as to be included in a range where the temperature range in the regeneration period and the temperature range in which the article should be held overlap.
  • the article storage unit 230 is provided inside the physical distribution packaging container body 210, and stores articles in which a temperature range to be held is determined. Thereby, it is hold
  • the physical distribution packaging container 200 may include a plurality of heat insulators 100.
  • This embodiment relates to a cold insulator.
  • the inventors of the present invention When adjusting the temperature of an object to be cooled with a cold insulator having a latent heat storage material, the inventors of the present invention have a solidification temperature at which a phase change starts from a liquid phase to a solid phase and a melting start temperature at which a phase change starts from a solid phase to a liquid phase.
  • the latent heat storage material with a difference of less than 1 ° C. has high temperature stability in the process of phase change from the liquid phase to the solid phase, and using such a latent heat storage material, the temperature is below the solidification temperature. It has been found that the latent heat storage material can be regenerated by controlling the temperature within the temperature range, and the present invention has been achieved.
  • the present inventors use a high temperature stability in the process of the phase change of the latent heat storage material from the liquid phase to the solid phase, and regenerate the latent heat storage material in a liquid state. Can be kept cool in a state where the temperature change is small.
  • the cold insulator according to the present invention is used in a physical distribution packaging container, and is a cold insulator that adjusts the temperature of a cold object.
  • a latent heat storage material having a difference from a starting melting temperature of less than 1 ° C., and a storage unit for storing the latent heat storage material. Since the cooler and the cooler main body according to the present embodiment have the same configuration as the warmer and the warmer main body according to the first embodiment, the description of the overlapping parts is omitted.
  • the cold insulator 100 according to the present embodiment includes a housing portion 120 that is a hollow structure region inside the cold insulator body 110, and the housing portion 120 includes a heat storage layer 130.
  • the heat storage layer 130 includes a latent heat storage material 150 in which the difference between the solidification temperature at which the liquid phase starts to change to the solid phase and the melting start temperature at which the solid phase starts to change to the liquid phase is less than 1 ° C.
  • a material mainly composed of organic molecules is preferable, and thereby the supercooling characteristic is extremely small, and the difference between the solidification temperature and the melting start temperature is less than 1 ° C.
  • linear alkanes having 13 to 30 carbon atoms, linear alkyl alcohols having 13 to 20 carbon atoms, polyethylene glycol having a molecular weight of 400 to 800, and linear fatty acids having 10 to 14 carbon atoms can be used.
  • Tetradecane, pentadecane, and hexadecane which are straight chain alkanes having 14 to 16 carbon atoms, have high latent heat values, chilled temperature range (2 to 8 ° C), and temperature range suitable for storage of fruits and vegetables (8 to 15 ° C). Since it has the main melting temperature or solidification temperature, it is highly useful and preferable.
  • these materials may be mixed at an arbitrary ratio, and by mixing, the main melting start temperature and solidification temperature can be adjusted.
  • a material containing water molecules as a latent heat storage material is generally difficult to use because of its supercooling characteristics, but by adding a supercooling inhibitor, the difference between the solidification temperature and the melting start temperature is less than 1 ° C. Anything that is controlled can be used. Since the latent heat storage material of the present invention has a small temperature change during the phase change from the liquid phase to the solid phase, the latent heat storage material is completely reclaimed even if the latent heat is exhausted and all of the latent heat is used for cooling. When the temperature is changed, the temperature change of the cold object is reduced.
  • the latent heat storage material of the present invention when used, even if it is completely in a liquid state, it can be reproduced with a small temperature change, so that all of the original latent heat amount is used at the time of cooling by the latent heat storage material. be able to. As a result, the amount of latent heat storage material stored in the physical distribution packaging container can be reduced.
  • the material of the present invention is not limited to the above-exemplified materials.
  • the latent heat storage material 150 is selected according to the temperature range to be held defined for each cold insulation object.
  • the main melting temperature of the latent heat storage material 150 is included in the temperature range in which the object to be kept cold is held, and the solidification temperature of the latent heat storage material 150 is lower than the lower limit of the temperature range in which the object to be kept cold is held. Selected to be higher.
  • the temperature to be controlled can be set to a temperature within the range where the temperature range of the regeneration period and the temperature range where the object to be kept cold overlaps,
  • the latent heat storage material 150 can be phase-changed from the liquid phase to the solid phase and can be regenerated.
  • the cooled object can be kept cold with a small temperature change, so that the cooled object is held. The possibility of deviating from the temperature range to be reduced is reduced.
  • the physical distribution packaging container 200 can be applied by replacing the heat insulating device 100 with the cold insulating device 100 in the cross-sectional view of the physical distribution packaging container according to the first embodiment shown in FIGS. 3A and 3B. it can.
  • the physical distribution packaging container 200 includes a physical distribution packaging container body 210, a cold insulation holder holding unit 220 that is provided inside the physical distribution packaging container body 210 and holds the cold insulation tool 100, and a temperature range in which articles to be packed are to be held. It comprises the selected cold insulator 100 and an article storage section 230 that is provided inside the physical distribution packaging container body 210 and stores articles.
  • the physical distribution packaging container body 210 may have a size that can be carried by a person.
  • a huge container such as a container may function as the physical distribution packaging container body 210.
  • the physical distribution packaging container 200 may be a container having a cooling device such as a reefer container.
  • the reefer container can accommodate a large amount of articles, and can function as a cold storage during a period in which power can be supplied during transportation. Therefore, it is preferable to use it for import / export which requires a long time for transportation of goods.
  • the shipper accommodates the cooler 100 and the article of the present invention in the reefer container, so that the cooler 100 of the present invention is supplied when power is supplied.
  • the latent heat storage material 150 of the cold insulator 100 is activated, and the temperature of the article can be maintained within a temperature range to be maintained. For this reason, it is possible to import and export articles with significant deterioration in freshness and quality over a long period of time and set a flexible transportation route, for example, if they deviate from the temperature range to be kept, such as wine, chocolate, and fruits. .
  • the cold insulator 100 used for the physical distribution packaging container 200 is selected according to the temperature range in which the goods to be packed are to be held.
  • the main melting temperature of the latent heat storage material 150 used in the cold insulator 100 is included in the temperature range in which the article is to be held, and the solidification temperature is higher than the lower limit of the temperature range in which the article is to be held.
  • the cold insulator 100 using the latent heat storage material 150 is selected. By selecting in this way, in the time zone in which the temperature is controlled in the physical distribution process, the temperature to be controlled is set to a temperature within the range where the temperature range in the regeneration period and the temperature range in which the object to be kept cold overlaps. Can do.
  • the latent heat storage material 150 can be phase-changed from the liquid phase to the solid phase and can be regenerated. Thereby, the cold preservation function can be extended.
  • the cooled object can be kept cold with a small temperature change, so that the cooled object is held. The possibility of deviating from the temperature range to be reduced is reduced.
  • the cooler 100 is further used for the general cooling device (refrigeration (refrigeration) car, refrigeration (refrigeration)) used for physical distribution.
  • Control temperature set temperature
  • set temperature such as refrigeration temperature and refrigeration temperature that is normally set in warehouses, refrigeration (freezer) lockers, reefer containers, etc.
  • This temperature overlaps the temperature range during the regeneration period and the temperature range where the article should be held It is preferably selected so as to be included in the range.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing a usage state of the cold insulator 100 and the physical distribution packaging container 200 according to the present embodiment.
  • the cold insulation tool 100 and the physical distribution packaging container 200 according to the present embodiment are used in a state where the article and the cold insulation tool 100 are packed in the physical distribution packaging container 200.
  • a latent heat storage material using a phase change from a solid phase to a liquid phase is used as a cold insulator
  • an article in which a temperature range to be held is determined
  • a logistics system that is packed in a logistics packaging container 200 together with the cooler 100 and delivered from the shipper to the consignee by the carrier, and at least one of before and after the time period when the temperature is not controlled.
  • a cooling device that controls the temperature within a temperature range in which the article is to be held, and the cooling device includes a temperature range in a regeneration period of the latent heat storage material 150 used in the cold insulator 100 and a temperature range in which the article is to be held.
  • the logistics packing container 200 is cooled in the overlapping range.
  • FIG. 5A is a conceptual diagram showing a temperature range when the temperature is controlled by the heating device with respect to the latent heat storage material 150 used in the physical distribution system according to the present embodiment and the temperature range in which the article is to be held.
  • FIG. 5A shows a case where the solidification temperature of the latent heat storage material 150 is included in the temperature range in which the article is held, and the melting start temperature is selected to be lower than the upper limit of the temperature range in which the article is held. Yes.
  • the temperature range when the temperature is controlled by the heating device can be lower than the upper limit of the temperature range in which the article is held and higher than the melting start temperature of the latent heat storage material 150. By controlling the temperature within such a temperature range, the latent heat storage material 150 can be regenerated and the heat retaining function of the article can be extended.
  • the difference between the solidification temperature and the melting start temperature is large, that is, when the supercooling characteristic is large, the temperature of the latent heat storage material dropped to the solidification temperature when the phase transition from the liquid phase to the solid phase. Later, the temperature rises to the melting start temperature. Therefore, there is a possibility that the temperature change deviates from the temperature range in which the temperature change should be largely maintained, and it has been difficult to utilize the phase transition from the liquid phase to the solid phase.
  • the difference between the solidification temperature and the melting start temperature is as small as less than 1 ° C. as in the present invention, the temperature change of the latent heat storage material is small, so that the phase change from the liquid phase to the solid phase can be used. Is possible. Accordingly, the article can be kept warm when the temperature at which the article is to be held is higher than the environmental temperature (outside temperature).
  • FIG. 5B is a conceptual diagram illustrating a temperature range when the temperature is controlled by the cooling device with respect to the latent heat storage material 150 used in the physical distribution system according to the present embodiment and the temperature range in which the article is to be held. .
  • FIG. 5B shows a case where the main melting temperature of the latent heat storage material 150 is included in the temperature range in which the article is held and the solidification temperature is selected to be higher than the lower limit of the temperature range in which the article is held. Yes.
  • the temperature range when the temperature is controlled by the cooling device can be higher than the lower limit of the temperature range in which the article is held and lower than the solidification temperature of the latent heat storage material 150.
  • the latent heat storage material 150 can be regenerated and the cooling function can be extended.
  • the cooled object can be kept cold with a small temperature change, so that the cooled object is held. The possibility of deviating from the temperature range should be reduced.
  • the solidification temperature and the melting start temperature are as low as less than 1 ° C and the temperature change of the phase change is small, chocolate (temperature range to be held: 15 to 18 ° C) and strawberry (temperature range to be held: 1 to 1 ° C) Even in the case of transporting an article having a narrow temperature range to be held, such as a fruit (such as 2 ° C.), it can be reliably cooled and regenerated.
  • the temperature range where the temperature range where the article should be held overlaps with the regeneration period becomes wide, it is not necessary to strictly control the cooling device, and the upper limit of the temperature range controlled by the cooling device is the solidification temperature. Since it can be regenerated even if it rises to the vicinity, it leads to cost reduction and energy saving of the cooling device.
  • ⁇ Only a part of the time or number of times of controlling the temperature with the heating device or the cooling device may be controlled within the overlapping range. Even in that case, when the temperature is controlled in the overlapping range, the latent heat storage material 150 can be regenerated, and the heat retaining function or the cold retaining function can be extended.
  • FIG. 5C is a conceptual diagram showing a temperature range of a physical distribution system using a conventional heat storage material. As shown in FIG. 5C, in the conventional distribution system using the heat storage material, the temperature range in which the heat storage material can be held and the control temperature at the mediation base are considered with respect to the temperature range in which the article should be held. However, the relationship between the heat storage material and the control temperature at the brokerage site is not taken into consideration.
  • the latent heat storage material 150 used for the heat insulator 100 is selected such that the melting start temperature is lower than the upper limit of the temperature range in which the article should be held, but the main melting temperature is also held in the article.
  • the heat insulating device 100 can be used as the cold insulating device 100 according to the environmental temperature.
  • the following examples can be considered.
  • the solidification temperature of the latent heat storage material 150 is controlled to 16 ° C.
  • the melting start temperature is 16 ° C.
  • the main melting temperature is 17 ° C. in a temperature range (15 to 18 ° C.) suitable for keeping chocolate warm.
  • the environmental temperature is 15 ° C. or lower
  • the latent heat storage material 150 can be made into a liquid phase at 16 to 18 ° C. and used as the heat insulator 100.
  • the environmental temperature is 18 ° C. or higher, the latent heat storage material 150 can be used as the cold insulation tool 100 in a solid phase at 15 to 16 ° C.
  • the heating device and the cooling device are also changed according to the purpose.
  • FIG. 6A to 6C are conceptual diagrams showing steps of manufacturing the heat retaining device 100 according to the present embodiment.
  • a heat insulator main body (cold insulator main body) 110 having a hollow region as shown in FIG. 6A is prepared. It is preferable that the heat insulator main body 110 has an inlet 170 into which the latent heat storage material 150 can be injected.
  • the latent heat storage material 150 is injected.
  • An injection method is not limited, but an injection method using a cylinder pump or a Mono pump is preferable.
  • FIG. 6B shows an example using a cylinder pump. As shown in FIG.
  • the filling hose of the cylinder pump is set in the inlet 170 of the heat insulator main body 110, and the suction hose is set in the container containing the latent heat storage material 150.
  • the latent heat storage material 150 is sucked up by lowering the piston of the cylinder pump, filled with the heat storage material in the piston, and then the piston is lifted to inject the latent heat storage material 150 into the heat insulator body 110.
  • a plug 190 is plugged into the inlet 170 of the heat insulator main body 110.
  • a method of plugging 190 there are a method of sealing with an existing method such as ultrasonic welding or heat welding, and a method of using a screw plug that can be freely opened and closed by hand.
  • the latent heat storage material 150 or the like is not likely to leak, which is preferable.
  • the heat insulating device 100 when used as the heat insulating device 100, the heat insulating device is allowed to stand at an environmental temperature equal to or higher than the melting start temperature of the latent heat storage material 150 and is in a molten state.
  • the cold insulation tool 100 when used as the cold insulation tool 100, the cold insulation tool 100 is allowed to stand in a temperature environment equal to or lower than the solidification temperature of the latent heat storage material 150 to solidify the latent heat storage material 150.
  • the heat insulating device 100 or the cold insulating device 100 of the present embodiment is manufactured.
  • the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • Example 1 is an example of a physical distribution system using the heat retaining device according to the first embodiment.
  • Example 1 assumes a logistics system that transports cooked rice having a temperature range of 20 to 25 ° C. to a store where a food manufacturer as a consignor is a consignee in an environment with a temperature of 10 ° C. ing.
  • the shipper is in a liquid state heat insulation using a main component of heptadecane as a latent heat storage material, together with cooked rice, in an environmental temperature of 25 ° C. in the physical distribution packaging container shown in FIGS. 3A and 3B. Packed in a food manufacturing plant.
  • a blow molded container material: polyethylene, outer shape: 180 * 280 * 29 mm / t (cooling body main body) is prepared, and a cylinder pump as shown in FIG. 6B is prepared in the blow molded container.
  • 800 g of the latent heat storage material was injected using a liquid filling machine equipped with a cap, and the injection port was capped using an ultrasonic welding machine, and sealed by welding.
  • the solidification temperature of the latent heat storage material is 21 ° C.
  • the melting start temperature is 21 ° C.
  • the main melting temperature is 22 ° C.
  • the difference between the solidification temperature and the melting start temperature is less than 1 ° C.
  • the solidification temperature is maintained. It was within the temperature range to be.
  • the solidification temperature of this latent heat storage material was set to a temperature at which crystal nuclei began to be generated when the latent heat storage material was placed in a programmable thermostat with 50 ml of the latent heat storage material placed in a plastic bottle and lowered to ⁇ 20 ° C.
  • the melting start temperature and the main melting temperature were measured by differential scanning calorimetry (use apparatus: DSC8213 manufactured by Rigaku, measurement temperature range: ⁇ 30 to 30 ° C., cooling rate: ⁇ 5 ° C./min, heating rate: 5 ° C. / min).
  • This logistics packaging container was transported to a distribution center in a room temperature truck for 2 hours in an environment with a temperature of 10 ° C.
  • the inside of the distribution center was at 25 ° C., and was unpacked and sorted for 1 hour.
  • the latent heat storage material in the distribution packaging container was partially solidified when it arrived at the distribution center, but it returned to liquid one hour after the end of sorting, and it was not possible to regenerate from solid to liquid. confirmed.
  • the regenerated heat insulating material and the cooked rice were packed in a logistics packing container and transported to the store over 2 hours. When unpacked, it was confirmed that the quality of the cooked rice was maintained, and the latent heat storage material of the heat insulator was partially solid.
  • the distribution system according to the present invention is regenerated during the staying period at the distribution center, so that it is not necessary to replace the heat insulator at the distribution center, and long-time transportation is possible. Moreover, if it is the physical distribution system of this invention, since it reproduces
  • Examples 2 and 3 In FIG. 7, the example of the goods assumed to be transported using the example of the latent heat storage material of the cold insulator which concerns on Example 2, 3 and the heat storage material is shown.
  • the temperature range in the regeneration period shows a range when used as a cold insulator.
  • the difference between the solidification temperature and the melting start temperature is as small as less than 1 ° C., the temperature range to be retained and the regeneration period overlap even for articles having a narrow temperature range to be retained such as pharmaceuticals and chocolate.
  • the cooler can be used for a long time.
  • a heat retaining device is a heat retaining device used for a physical distribution packaging container to adjust the temperature of a heat retaining object, and has a solidification temperature and a solid phase that start to change from a liquid phase to a solid phase.
  • a latent heat storage material having a difference from a melting start temperature at which the phase starts to change from a phase to a liquid phase is less than 1 ° C., and a storage unit that stores the latent heat storage material, the latent heat storage material Depending on the temperature range to be held, the solidification temperature is included in the temperature range to be held of the object to be kept warm, and the melting start temperature is lower than the upper limit of the temperature range to be kept of the object to be kept warm. Selected.
  • the temperature change is small in the vicinity of the solidification temperature due to the latent heat of the latent heat storage material by using high temperature stability in the process of the phase change of the latent heat storage material from the liquid phase to the solid phase.
  • the object to be kept warm can be kept warm.
  • the temperature to be controlled is higher than the melting start temperature and lower than the upper limit in the time period for controlling the temperature.
  • the latent heat storage material includes either a linear alkane having 13 to 30 carbon atoms or a linear alkyl alcohol having 13 to 20 carbon atoms.
  • the latent heat storage material includes a linear alkane having 15 to 24 carbon atoms.
  • the physical distribution packaging container of one embodiment of the present invention is a physical distribution packaging container for packing an article, and is selected according to the physical distribution packaging container body and the temperature range in which the article to be packed is to be held.
  • the heat insulating device according to any one of (1) to (3) above, a heat insulating device holding part for holding the heat insulating device, provided inside the physical distribution packaging container body, and provided inside the physical distribution packaging container body And an article accommodating portion for accommodating the article.
  • an article having a temperature range to be held is packed in the physical distribution packaging container described in (4) above, and is received by the carrier from the shipper.
  • a physical distribution system delivered to a person comprising a heating device that controls a temperature outside the physical distribution packaging container to a temperature range in which the article is to be held at least before and after a time period when the temperature is not controlled,
  • the heating device heats the physical distribution packaging container at a temperature higher than the melting start temperature of the latent heat storage material and lower than the upper limit of the temperature range of the article, the latent heat storage material is removed from the solid phase. It changes to a liquid phase.
  • an article having a temperature range to be held is packed in the physical distribution packaging container described in (4) above, and is received by the carrier from the shipper.
  • a distribution method delivered to a person the step of controlling the temperature outside the distribution packaging container to a temperature range in which the article is to be held by using a heating device at least before and after a time period when the temperature is not controlled.
  • the heating device heats the physical distribution packaging container at a temperature that is higher than the melting start temperature of the latent heat storage material and lower than the upper limit of the temperature range of the article to be held,
  • the latent heat storage material changes from a solid phase to a liquid phase.
  • the article in the physical distribution method using the physical distribution packaging container using the latent heat storage material, the article can be kept warm in the vicinity of the solidification temperature.
  • the latent heat storage material can be regenerated and the heat retention function can be extended.
  • the cold insulator of one embodiment of the present invention is a cold insulator used for a physical distribution packaging container to adjust the temperature of a cold object, and a solidification temperature at which a phase change starts from a liquid phase to a solid phase.
  • a latent heat storage material having a difference from a melting start temperature at which the phase starts to change from a solid phase to a liquid phase is less than 1 ° C., and a housing portion that houses the latent heat storage material, the latent heat storage material being a cold insulation object
  • the main melting temperature is included in the temperature range of the object to be kept cold, and the solidification temperature becomes higher than the lower limit of the temperature range to be kept of the object to be kept cool. Is selected.
  • the object to be kept cold in the vicinity of the main melting temperature due to the latent heat of the latent heat storage material during the time period when the temperature is not controlled.
  • the temperature to be controlled is lower than the solidification temperature of the latent heat storage material and the cold object is held in the time period for controlling the temperature.
  • the cold object can be kept cold with a small temperature change.
  • the latent heat storage material includes either a straight chain alkane having 13 to 30 carbon atoms or a straight chain alkyl alcohol having 13 to 20 carbon atoms.
  • the latent heat storage material includes a linear alkane having 14 to 16 carbon atoms.
  • the physical distribution packaging container according to the embodiment of the present invention is a physical distribution packaging container for packing an article, and is selected according to the physical distribution packaging container body and a temperature range in which the article to be packed is held.
  • the cold insulator according to any one of (7) to (9) a cold insulator holding portion that is provided inside the physical distribution packaging container body and holds the cold insulation tool, and provided inside the physical distribution packaging container body.
  • an article accommodating portion for accommodating the article.
  • an article having a temperature range to be held is packed in the physical distribution packaging container described in (10) above, and is received by the carrier from the shipper.
  • a distribution system delivered to a person comprising a cooling device that controls a temperature outside the distribution packaging container to a temperature range in which the article is held, at least before and after a time period when the temperature is not controlled, The cooling device cools the physical distribution packaging container at a temperature lower than the solidification temperature of the latent heat storage material and higher than the lower limit of the temperature range in which the article is to be held, so that the latent heat storage material is solidified from the liquid phase. Change phase to phase.
  • an article in which a temperature range to be held is defined is packed in the physical distribution packaging container described in (10) above, and is received by the carrier from the shipper.
  • a method of distribution delivered to a person wherein the temperature outside the distribution packaging container is controlled to a temperature range in which the article is to be held by using a cooling device at least before and after a time period when the temperature is not controlled.
  • the cooling device cools the physical distribution packaging container at a temperature lower than a solidification temperature of the latent heat storage material and higher than a lower limit of a temperature range in which the article is to be held.
  • the heat storage material changes from a liquid phase to a solid phase.

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Abstract

物流の過程で潜熱蓄熱材を再生することで、保温または保冷機能を延長させることができ、潜熱蓄熱材の相変化の際の温度変化を小さくすることで、保温または保冷対象物の保持されるべき温度範囲内にて確実に保温または保冷できる保温具または保冷具を提供する。物流梱包容器に用いられ、保温対象物の温度調節を行なう保温具（１００）であって、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を収容する収容部（１２０）と、を備え、前記潜熱蓄熱材は、保温対象物の保持されるべき温度範囲に応じて、凝固温度が前記保温対象物の保持されるべき温度範囲に含まれ、前記融解開始温度が前記保温対象物の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるよう選択されたものである。

Description

保温具、保冷具、物流梱包容器、物流システムおよび物流方法
　本発明は、潜熱蓄熱材を用いた保温具、保冷具、物流梱包容器、物流システムおよび物流方法に関する。
　食料品、医薬品、電子部品等を輸送する際に、それらの鮮度の悪化や品質の劣化を防ぐ目的から、荷送人から荷受人に届くまで、一貫して一定の温度で管理された物流システムやサービスが現在の豊かな生活を支えている。
　上記のような定温物流システムでは、一般に被輸送物は、環境温度と被輸送物との熱の流出入を抑制するための断熱性の箱内に梱包され、さらに環境温度との温度差が大きく、熱流出入が大きくなった場合に備えて、その熱を吸収または放出するための蓄熱材（蓄冷材）とを同梱し輸送される。
　また、現状の定温物流システムでは、荷送人から荷受人へは、直接輸送されることは少なく、輸送スケジュールの調整や検品、被輸送物の再仕分け等の理由から、仲介拠点を経由する。仲介拠点においても温度管理が必要となり、冷凍冷蔵倉庫のような電気的な保温保冷機能を有する設備内にて、一時的に保管される。さらに、荷送人から仲介拠点間などの輸送期間においても長時間にわたる場合には、電気的な保温保冷機能を備えた車両にて輸送される。
　しかし、これまでの物流システムでは、被輸送物の保持したい温度域に対して、蓄熱材の放熱や吸熱する温度および、輸送期間中や仲介拠点での保持温度については考慮されていたが、蓄熱材と輸送期間中や仲介拠点での温度とについては考慮されてはいなかった。
　そのため、輸送期間中や仲介拠点において、蓄熱材が不必要に放熱や吸熱を行ない、エネルギーの浪費があり、蓄熱材の増量や、仲介拠点での蓄熱材の交換が必要となり、コスト削減が課題となっている。
　特許文献１では、物品を収容する保冷庫本体と、庫内を冷却する蓄冷器とを備えた保冷庫において、前記蓄冷器を、蓄冷機能を有する流体からなる蓄冷材を出し入れ自在にし、各輸送拠点にそれぞれ蓄冷材入替装置を配置し、保冷庫の蓄冷に要する時間を短縮する技術が開示されている。
　特許文献２では、保冷車を用いることなく、要保冷品を保冷配送時に求められるプラスの温度からなる保冷温度に維持して配送可能な方法として、保冷箱に蓄冷材と要保冷品を収容し、第一蓄冷体をプラス温度で予冷（凍結させない）し、凍結した第二蓄冷体と要保冷品の間に断熱材と第一蓄冷体を配置する技術が開示されている。
特開２００１－６６０２８号公報 特開２００５－３０００５２号公報
　しかしながら、特許文献１記載の技術では、それぞれの拠点で蓄冷材を入れ替える必要があり、蓄冷材入替装置を有する拠点を介さなければ輸送できないので、輸送ルートは著しく制限される。また、流体の蓄冷材のため、貯蔵する熱エネルギーは顕熱であり、エネルギー量として極めて少ない。そのため、各拠点での入替が必須である。
　また、特許文献２記載の技術では、要保冷品よりも低温に融解温度がある蓄冷体を用いているので、たとえ保冷された倉庫を経由したとしても、倉庫での温度は蓄冷体の融解温度より高くせざるを得ず、蓄冷体は融解が促進されていくため、長時間にわたる配送に対応するには、蓄冷体を大量に搭載するしかない。そのため、梱包容器の容量に比して、配送できる要保冷品の容積が小さくなってしまう。なお、上記の課題は保温に関しても共通であり、各拠点での蓄熱材の入替や、蓄熱体の量が多いという課題がある。
　本発明の一実施形態は、このような事情に鑑みてなされたものであり、物流の過程で潜熱蓄熱材を再生することで、保温または保冷機能を延長させることができ、潜熱蓄熱材の相変化の際の温度変化を小さくすることで、保温または保冷対象物の保持されるべき温度範囲内にて確実に保温または保冷できる保温具または保冷具を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態は、以下のような手段を講じた。即ち、本発明の一実施形態の保温具は、物流梱包容器に用いられ、保温対象物の温度調節を行なう保温具であって、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を収容する収容部と、を備え、前記潜熱蓄熱材は、保温対象物の保持されるべき温度範囲に応じて、凝固温度が前記保温対象物の保持されるべき温度範囲に含まれ、前記融解開始温度が前記保温対象物の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるよう選択されたものである。
　また、本発明の一実施形態の保冷具は、物流梱包容器に用いられ、保冷対象物の温度調節を行なう保冷具であって、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を収容する収容部と、を備え、前記潜熱蓄熱材は、保冷対象物の保持されるべき温度範囲に応じて、主たる融解温度が前記保冷対象物の保持されるべき温度範囲に含まれ、前記凝固温度が前記保冷対象物の保持されるべき温度範囲の下限より高くなるよう選択されたものである。
　本発明の一実施形態によれば、温度を制御しない時間帯は、潜熱蓄熱材の潜熱により凝固温度の近傍で保温対象物を保温できる。また、保温対象物の保持されるべき温度の上限が、融解開始温度よりも高いため、温度を制御する時間帯において、制御する温度を、融解開始温度よりも高く、かつ前記上限よりも低い温度で保温することによって、潜熱蓄熱材を固相から液相に相変化させることができ、再生させることができる。
　また、本発明の一実施形態によれば、温度を制御しない時間帯は、潜熱蓄熱材の潜熱により主たる融解温度の近傍で保冷対象物を保冷できる。また、保冷対象物の保持されるべき温度の下限が、凝固温度よりも低いため、温度を制御する時間帯において、制御する温度を、凝固温度よりも低く、かつ前記下限よりも高い温度で冷却することによって、潜熱蓄熱材を液相から固相に相変化させることができ、再生させることができる。
第１または第２の実施形態に係る保温具または保冷具の断面図である。 ＤＳＣ曲線の例と融解開始温度および主たる融解温度の求め方を示す概念図である。 第１または第２の実施形態に係る物流梱包容器の断面図である。 第１または第２の実施形態に係る物流梱包容器の断面図である。 第１または第２の実施形態に係る保温具または保冷具および物流梱包容器の使用状態を示す概念図である。 第３の実施形態に係る物流システムに用いられる潜熱蓄熱材と、物品の保持されるべき温度範囲に対して、加熱装置で温度を制御する際の温度範囲を示した概念図である。 第３の実施形態に係る物流システムに用いられる潜熱蓄熱材と、物品の保持されるべき温度範囲に対して、冷却装置で温度を制御する際の温度範囲を示した概念図である。 従来の蓄熱材を用いた物流システムの温度範囲を示した概念図である。 第１または第２の実施形態に係る保温具または保冷具の製造の工程を示す概念図である。 第１または第２の実施形態に係る保温具または保冷具の製造の工程を示す概念図である。 第１または第２の実施形態に係る保温具または保冷具の製造の工程を示す概念図である。 実施例２、３に関する、潜熱蓄熱材の例とその蓄熱材を用いて輸送されることが想定される物品例を示した表である。
　以下に本願での用語の定義を説明する。特記される場合を除き、以下の定義により解釈されるものとする。
　（１）凝固温度は、液体状態の潜熱蓄熱材が一定温度で保持された際に結晶核を生じ始める温度である。本発明においては、少なくとも５０ｍｌの潜熱蓄熱材をポリ瓶に入れた状態で、保冷庫（冷蔵庫、冷凍庫、プログラマブル恒温槽を含む）に配置し、保冷庫の温度を降下させながら熱電対によって計測した値である。液相状態の潜熱蓄熱材を凝固温度以下の温度におくと、潜熱蓄熱材が固相に相変化する間、潜熱蓄熱材は凝固温度の近傍の温度に保たれる。
　（２）融解開始温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られるＤＳＣ曲線において、吸熱ピークが始まる温度をベースラインへ外挿して求めた温度である。図２は、ＤＳＣ曲線の例と融解開始温度および主たる融解温度の求め方を示す概念図である。固相状態の潜熱蓄熱材を融解開始温度以上の温度におくと、潜熱蓄熱材の融解が開始する。
　（３）主たる融解温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られるＤＳＣ曲線において、吸熱ピークの温度である。固相状態の潜熱蓄熱材を主たる融解温度以上の温度におくと、潜熱蓄熱材が液相に相変化する間、潜熱蓄熱材は主たる融解温度の近傍の温度に保たれる。
　（４）再生期の温度範囲は、保温具においては潜熱蓄熱材の融解開始温度以上の温度範囲である。また、保冷具においては潜熱蓄熱材の凝固温度以下の温度範囲である。
　（５）潜熱蓄熱材の再生は、保温具においては潜熱蓄熱材を融解開始温度以上の温度におくことで、固相から液相に相変化することである。また、保冷具においては潜熱蓄熱材を凝固温度以下の温度におくことで、液相から固相に相変化することである。
　本発明者らは、潜熱蓄熱材を有する保温具で保温対象物の温度調節を行なうに際し、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材は、液相から固相に相変化する過程での温度安定性が高いこと、および、このような潜熱蓄熱材を用いて、温度を融解開始温度以上の温度範囲内に制御することで、潜熱蓄熱材を再生させることができることを見出し、本発明に至った。
　これにより、本発明者らは、潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する過程での高い温度安定性を用いて、保温対象物を温度変化が小さい状態で保温可能とした。また、物流過程において潜熱蓄熱材を再生させることで、保温機能を延長させることを可能とした。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の説明において、保温具および保冷具に関する記述があるが、それらの構造および構成する部材としてはほとんど同一で、保温具としても保冷具としても用いることができる場合があるため、同じ番号１００を付して表すこととする。そして、保温を目的とするときは保温具１００と、保冷を目的とするときは保冷具１００と記載し、目的に応じて適宜読み替えるときは保温具（保冷具）１００と記載する。保温具本体および保温具保持部も同様である。また、重複する説明は省略する。
　［第１の実施形態］
　［保温具の構成］
　本発明の保温具は、物流梱包容器に用いられ、保温対象物の温度調節を行なう保温具であって、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を収容する収容部と、を備える。図１は、本実施形態に係る保温具１００の断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る保温具１００は、保温具本体１１０の内部に中空構造の領域である収容部１２０を有し、収容部１２０に、蓄熱層１３０を備える。
　保温具本体１１０は、蓄熱層１３０を内包するための中空構造の収容部１２０を有する。保温具本体１１０は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミドなどの樹脂材料や、アルミニウム、ステンレス、銅、銀などの金属、ガラス、陶磁器、セラミックなどの無機材料により形成することができる。中空構造の作り易さと、耐久性の観点から樹脂材料であることが好ましい。また、保温具本体１１０に、温度を示す示温材のシールを貼付すると、保温具の温度が判断可能となるため好ましい。
　蓄熱層１３０は、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材１５０を含む。潜熱蓄熱材１５０の材料としては、有機分子を主成分とするものが好ましく、これにより過冷却特性が極めて小さく、凝固温度と融解開始温度との差が１℃未満となる。過冷却特性が大きい潜熱蓄熱材を液相から固相への相変化させた場合には、潜熱蓄熱材の温度は凝固温度まで温度降下した後に、結晶生成の発熱により主たる融解温度付近まで昇温する。そのため、潜熱蓄熱材の温度変化が大きく、保温対象物の保持されるべき温度を逸脱する可能性があり温度調節が難しかった。しかし、凝固温度と融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材を用いた場合には液相から固相への相変化の時の温度変化が極めて小さく、凝固温度近傍にて温度を保持することができる。そのため、保温対象物の保持されるべき温度範囲内にて、確実に保温することができる。
　潜熱蓄熱材の材料の具体例としては、炭素数１３～３０の直鎖アルカン、炭素数１３～２０の直鎖アルキルアルコール、分子量４００～８００のポリエチレングリコールや炭素数１０～１４の直鎖脂肪酸を用いることができる。これらの潜熱蓄熱材は、熱伝導率が低く、液相から固相への相転移する速度が遅いため、凝固温度近傍を長時間保持することができる。また、これらの潜熱蓄熱材は炭素数を１つずつ増減させることで、凝固温度および融解開始温度が精度よく定まる。そのため、炭素数を正しく選択することで厳密な温度管理が可能となる。また、炭素数１３～３０の直鎖アルカンの中でも、炭素数１５～２４の直鎖アルカンは、潜熱値が高く、チョコレートの保温に適した温度帯（１５～１８℃）や、米飯類の保温に適した温度帯（２０～２５℃）、精密機器・部品や美術品の保温に適した温度帯（２５～３０℃）、血液や臓器の保温に適した温度帯（３５～３７℃）に凝固温度を有し、適宜、直鎖アルカンの炭素数を選択することで、厳密な温度管理が可能となる。
　上記材料は、炭素数により凝固温度が精度よく定まるため、凝固温度が段階的であるが、これらの材料を二つ以上、任意の割合で混合することで凝固温度の調整が可能であり、凝固温度を線形的に変えることができる。また、潜熱蓄熱材として水分子を含有するものは、一般に過冷却特性が大きく用いることは難しいが、過冷却抑制剤を添加することで、凝固温度と融解開始温度との差を１℃未満に制御したものであれば用いることができる。また、本実施形態に係る潜熱蓄熱材は潜熱蓄熱材を液相から固相への相転移を利用するものであり、使用する環境温度により、適切な凝固温度を有する潜熱蓄熱材が選択されることが好ましい。例えば、気温が氷点下の寒冷地での使用を考慮した場合には、保温対象物の保温を目的に０℃以上に凝固温度を有する潜熱蓄熱材を選択する。
　また、蓄熱層１３０を形成する材料に防腐剤や抗菌剤が添加されていることが好ましい。また、蓄熱層１３０を形成する材料にキサンタンガム、グアガム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウムなどの増粘剤が添加されていてもよい。なお、本発明の材料は、上記の例示した材料に限定されるものではない。
　潜熱蓄熱材１５０は、保温対象物ごとに定められた保持されるべき温度範囲に応じて選択される。潜熱蓄熱材１５０は、潜熱蓄熱材１５０の凝固温度が保温対象物の保持されるべき温度範囲に含まれ、潜熱蓄熱材１５０の融解開始温度が保温対象物の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるように選択される。このように選択することで、温度を制御する時間帯において、制御する温度を再生期の温度範囲と保温対象物の保持されるべき温度範囲とが重複する範囲内の温度にすることができ、潜熱蓄熱材１５０を固相から液相に相変化させることができ、再生させることができる。また、潜熱蓄熱材１５０は、潜熱蓄熱材１５０の主たる融解温度が保温対象物の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるように選択されることが好ましい。
　［物流梱包容器の構成］
　図３Ａは、本実施形態に係る物流梱包容器２００の断面図である。物流梱包容器２００は、物流梱包容器本体２１０と、物流梱包容器本体２１０の内部に設けられ保温具を保持する保温具保持部２２０と、梱包される物品の保持されるべき温度範囲に応じて選択された保温具１００と、物流梱包容器本体２１０の内部に設けられ物品を収容する物品収容部２３０とを備える。
　物流梱包容器本体２１０は、収容部２４０および蓋部２５０により構成される。収容部２４０は、物品および保温具１００を出し入れする開口部を有し、蓋部２５０は、開口部を閉塞する。収容部２４０および蓋部２５０は、連結されていてもよいし、分離されていてもよい。物流梱包容器２００の内部との熱の出入りを低減するために、蓋部２５０は収容部２４０と密着する構造であることが好ましい。
　物流梱包容器本体２１０は、発泡スチロール、発泡ウレタン、真空断熱材などの断熱性を有する材料で形成されていることが好ましい。断熱性を考慮しない材料で形成された本体の内側や外側に、断熱性を有する材料で形成された断熱層を設けてもよい。また、物流梱包容器本体２１０は、人が持ち運びできる大きさであってもよいし、例えば、コンテナなどの巨大な容器が物流梱包容器本体２１０としての機能を有していてもよい。また、コンテナに加熱機構が備わっていてもよい。
　保温具保持部２２０は、物流梱包容器本体２１０の内部に設けられる。物流梱包容器２００は、保温具保持部２２０に保温具１００を載置することにより用いられる。これにより、物流梱包容器本体２１０の内部が、保温具１００に応じた温度に保持される。保温具保持部２２０は、保温具１００の固定が可能な構造となっていてもよい。また、保温具１００が、物流梱包容器本体２１０に内蔵されていてもよいし、保温具１００自体が、物流梱包容器２００となっていてもよい。
　物流梱包容器２００に用いられる保温具１００は、梱包される物品の保持されるべき温度範囲に応じて選択される。保温具１００は、保温具１００に用いられる潜熱蓄熱材１５０の凝固温度が物品の保持されるべき温度範囲に含まれ、融解開始温度が物品の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるような潜熱蓄熱材１５０を用いた保温具１００が選択される。このように選択することで、物流過程で温度を制御する時間帯において、制御する温度を再生期の温度範囲と保温対象物の保持されるべき温度範囲とが重複する範囲内の温度にすることができる。その結果、潜熱蓄熱材１５０を固相から液相に相変化させることができ、再生させることができる。これにより、保温機能の延長ができる。
　また、保温具１００は、上記のような温度範囲を有する潜熱蓄熱材１５０を用いたものを選択する際、さらに、物流に用いられる一般的な加熱装置（加温（保温）車、加温（保温）倉庫）で通常設定される制御温度（設定温度）が、再生期の温度範囲と物品の保持されるべき温度範囲とが重複する範囲に含まれるように選択されることが好ましい。このように選択することで、一般的な設定温度の加熱装置を用いた物流過程で物流梱包容器２００を用いた物流を行なうことができ、輸送ルートを柔軟に設定することができる。
　物品収容部２３０は、物流梱包容器本体２１０の内部に設けられ、保持されるべき温度範囲が定められた物品が収容される。これにより、物品が保持されるべき温度範囲の温度に保持される。
　物流梱包容器２００は、図３Ｂに示すように、複数の保温具１００が配置されていてもよい。
　［第２の実施形態］
　本実施形態は、保冷具に関するものである。本発明者らは、潜熱蓄熱材を有する保冷具で保冷対象物の温度調節を行なうに際し、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材は、液相から固相に相変化する過程での温度安定性が高いこと、および、このような潜熱蓄熱材を用いて、温度を凝固温度以下の温度範囲内に制御することで、潜熱蓄熱材を再生させることができることを見出し、本発明に至った。
　これにより、本発明者らは、潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する過程での高い温度安定性を用いて、液体状態になった潜熱蓄熱材を再生させる際に、保冷対象物を温度変化が小さい状態で保冷可能とした。また、物流過程において潜熱蓄熱材を再生させることで、保冷機能を延長させることを可能とした。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
　［保冷具の構成］
　本発明の保冷具は、物流梱包容器に用いられ、保冷対象物の温度調節を行なう保冷具であって、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を収容する収容部と、を備える。本実施形態に係る保冷具および保冷具本体は、第１の実施形態に係る保温具および保温具本体と同様の構成であるため、重複する部分の説明は省略する。本実施形態に係る保冷具１００は、保冷具本体１１０の内部に中空構造の領域である収容部１２０を有し、収容部１２０に、蓄熱層１３０を備える。
　蓄熱層１３０は、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材１５０を含む。潜熱蓄熱材１５０の材料としては、有機分子を主成分とするものが好ましく、これにより過冷却特性が極めて小さく、凝固温度と融解開始温度との差が１℃未満となる。具体的には、炭素数１３～３０の直鎖アルカン、炭素数１３～２０の直鎖アルキルアルコール、分子量４００～８００のポリエチレングリコールや炭素数１０～１４の直鎖脂肪酸を用いることができる。また、炭素数１４～１６の直鎖アルカンであるテトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカンは、潜熱値が高く、チルド温度帯（２～８℃）、青果品の保存に適した温度帯（８～１５℃）に主たる融解温度もしくは凝固温度を有しているため有用性が高く好ましい。
　また、これら材料が任意の割合で混合されていてもよく、混合することで主な融解開始温度や凝固温度を調整することが可能となる。また、潜熱蓄熱材として水分子を含有するものは、一般に過冷却特性が大きく用いることは難しいが、過冷却抑制剤を添加することで、凝固温度と融解開始温度との差を１℃未満に制御したものであれば用いることができる。本発明の潜熱蓄熱材は、液相から固相に相変化する過程での温度変化が小さいため、潜熱蓄熱材による保冷時に潜熱をすべて使い果たし、液体状態になったとしても、潜熱蓄熱材を再生させる際に、保冷対象物の温度変化が小さくなる。一般に、過冷却特性を有する潜熱蓄熱材は、固相と液相が共存する状態から再生させる場合には、融解開始温度よりも低い温度であれば、固相を核成長点として凝固が進むため、温度変化が小さい。しかし、完全な液体状態から再生させる場合には、凝固温度まで低下させなければ凝固が起こらないため、温度変化が大きい。そのため、過冷却特性を有する潜熱蓄熱材を用いて保冷および再生する場合には、完全に融解させないように、保冷時間に見合った潜熱蓄熱材の量よりも増量して用いる。しかし、本発明の潜熱蓄熱材を用いた場合には、完全に液体状態になったとしても、温度変化が小さく再生することができるため、潜熱蓄熱材による保冷時に本来の潜熱量をすべて使用することができる。その結果、物流梱包容器に収容する潜熱蓄熱材の量を減らすことができる。なお、本発明の材料は、上記の例示した材料に限定されるものではない。
　潜熱蓄熱材１５０は、保冷対象物ごとに定められた保持されるべき温度範囲に応じて選択されている。潜熱蓄熱材１５０は、潜熱蓄熱材１５０の主たる融解温度が保冷対象物の保持されるべき温度範囲に含まれ、潜熱蓄熱材１５０の凝固温度が保冷対象物の保持されるべき温度範囲の下限より高くなるように選択される。このように選択することで、温度を制御する時間帯において、制御する温度を再生期の温度範囲と保冷対象物の保持されるべき温度範囲とが重複する範囲内の温度にすることができ、潜熱蓄熱材１５０を液相から固相に相変化させることができ、再生させることができる。また、保冷時に潜熱をすべて使い果たし、液体状態になったとしても、潜熱蓄熱材１５０を再生させる際に、保冷対象物を温度変化が小さい状態で保冷することができるため、保冷対象物の保持されるべき温度範囲を逸脱する虞が少なくなる。
　［物流梱包容器の構成］
　本実施形態に係る物流梱包容器２００は、図３Ａおよび図３Ｂに示す第１の実施形態に係る物流梱包容器の断面図の中で、保温具１００を保冷具１００に置き換えることで適用することができる。物流梱包容器２００は、物流梱包容器本体２１０と、物流梱包容器本体２１０の内部に設けられ保冷具１００を保持する保冷具保持部２２０と、梱包される物品の保持されるべき温度範囲に応じて選択された保冷具１００と、物流梱包容器本体２１０の内部に設けられ物品を収容する物品収容部２３０とを備える。
　物流梱包容器本体２１０は、人が持ち運びできる大きさであってもよいし、例えば、コンテナなどの巨大な容器が物流梱包容器本体２１０としての機能を有していてもよい。また、物流梱包容器２００はリーファーコンテナのように冷却装置を備えた容器であっても構わない。リーファーコンテナは、物品を大量に収容することが可能であり、輸送時の電源供給が可能な期間は保冷庫として機能することができる。そのため、物品の輸送に長時間が必要となる輸出入に用いることが好ましい。従来のリーファーコンテナは、例えば税関での検閲時などの無電源期間では、物品の温度を保持することが困難となり、物品の鮮度や品質の劣化が問題であった。しかし、本発明の物流梱包容器２００としてリーファーコンテナを用いた場合には、荷送人が本発明の保冷具１００と物品をリーファーコンテナに収容することで、電源供給時は本発明の保冷具１００は再生期となり、無電源期間は保冷具１００の潜熱蓄熱材１５０が活動し、物品の温度を保持されるべき温度範囲に維持することが可能となる。そのため、例えばワインや、チョコレート、果物などの保持されるべき温度範囲を逸脱すると鮮度や品質の劣化が著しい物品を長時間にわたって輸出入することや、柔軟な輸送ルートを設定することが可能となる。
　物流梱包容器２００に用いられる保冷具１００は、梱包される物品の保持されるべき温度範囲に応じて選択される。保冷具１００は、保冷具１００に用いられる潜熱蓄熱材１５０の主たる融解温度が物品の保持されるべき温度範囲に含まれ、凝固温度が物品の保持されるべき温度範囲の下限より高くなるような潜熱蓄熱材１５０を用いた保冷具１００が選択される。このように選択することで、物流過程で温度を制御する時間帯において、制御する温度を再生期の温度範囲と保冷対象物の保持されるべき温度範囲とが重複する範囲内の温度にすることができる。その結果、潜熱蓄熱材１５０を液相から固相に相変化させることができ、再生させることができる。これにより、保冷機能の延長ができる。また、保冷時に潜熱をすべて使い果たし、液体状態になったとしても、潜熱蓄熱材１５０を再生させる際に、保冷対象物を温度変化が小さい状態で保冷することができるため、保冷対象物の保持されるべき温度範囲を逸脱する虞が少なくなる。
　また、保冷具１００は、上記のような温度範囲を有する潜熱蓄熱材１５０を用いたものを選択する際、さらに、物流に用いられる一般的な冷却装置（冷蔵（冷凍）車、冷蔵（冷凍）倉庫、冷蔵（冷凍）ロッカー、リーファーコンテナなど）で通常設定される冷蔵温度や冷凍温度などの制御温度（設定温度）が、再生期の温度範囲と物品の保持されるべき温度範囲とが重複する範囲に含まれるように選択されることが好ましい。このように選択することで、一般的な設定温度の冷却装置を用いた物流過程で物流梱包容器２００を用いた物流を行なうことができ、輸送ルートを柔軟に設定することができる。
　図４は、本実施形態に係る保冷具１００および物流梱包容器２００の使用状態を示す概念図である。図４のように、本実施形態に係る保冷具１００および物流梱包容器２００は、物品および保冷具１００が、物流梱包容器２００に梱包された状態で使用される。第１の実施形態に係る保温具１００および物流梱包容器２００も同様である。
　［第３の実施形態］
　［物流システムの構成］
　本実施形態に係る物流システムは、保温具として、液相から固相への相変化を利用した潜熱蓄熱材を用いた場合には、保持されるべき温度範囲が定められた物品が、保温具１００と共に物流梱包容器２００に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流システムであって、温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、物流梱包容器２００の外部の温度を物品の保持されるべき温度範囲に制御する加熱装置を備え、加熱装置が、保温具１００に用いられた潜熱蓄熱材１５０の再生期の温度範囲と物品の保持されるべき温度範囲との重複範囲で物流梱包容器２００を加熱する。
　また、本実施形態に係る物流システムは、保冷具として、固相から液相への相変化を利用した潜熱蓄熱材を用いた場合には、保持されるべき温度範囲が定められた物品が、保冷具１００と共に物流梱包容器２００に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流システムであって、温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、物流梱包容器２００の外部の温度を物品の保持されるべき温度範囲に制御する冷却装置を備え、冷却装置が、保冷具１００に用いられた潜熱蓄熱材１５０の再生期の温度範囲と物品の保持されるべき温度範囲との重複範囲で物流梱包容器２００を冷却する。
　図５Ａは、本実施形態に係る物流システムに用いられる潜熱蓄熱材１５０と、物品の保持されるべき温度範囲に対して、加熱装置で温度を制御する際の温度範囲を示した概念図である。図５Ａは、潜熱蓄熱材１５０の凝固温度が物品の保持されるべき温度範囲に含まれ、融解開始温度が物品の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるように選択された場合を示している。図５Ａに示す場合は、加熱装置で温度を制御する際の温度範囲は、物品の保持されるべき温度範囲の上限よりも低く潜熱蓄熱材１５０の融解開始温度よりも高くすることができる。このような温度範囲で温度を制御することで、潜熱蓄熱材１５０を再生させることができ、物品の保温機能を延長させることができる。
　なお、凝固温度と融解開始温度の差が大きい、即ち、過冷却特性が大きい場合には、液相から固相に相転移するときに、潜熱蓄熱材の温度は、凝固温度まで温度が降下した後に、融解開始温度まで温度が上昇する。そのため、温度変化が大きく保持されるべき温度範囲を逸脱する恐れがあり、液相から固相への相転移を利用することは困難であった。しかし、本発明のように凝固温度と融解開始温度との差が１℃未満と小さい場合には、潜熱蓄熱材の温度変化が小さいため、液相から固相への相変化を利用することが可能である。これにより、物品の保持されるべき温度が環境温度（外気温）よりも高い場合に物品を保温することが可能となる。
　図５Ｂは、本実施形態に係る物流システムに用いられる潜熱蓄熱材１５０と、物品の保持されるべき温度範囲に対して、冷却装置で温度を制御する際の温度範囲を示した概念図である。図５Ｂは、潜熱蓄熱材１５０の主たる融解温度が物品の保持されるべき温度範囲に含まれ、凝固温度が物品の保持されるべき温度範囲の下限より高くなるように選択された場合を示している。図５Ｂに示す場合は、冷却装置で温度を制御する際の温度範囲は、物品の保持されるべき温度範囲の下限よりも高く潜熱蓄熱材１５０の凝固温度よりも低くすることができる。このような温度範囲で温度を制御することで、潜熱蓄熱材１５０を再生させることができ、冷却機能を延長させることができる。また、保冷時に潜熱をすべて使い果たし、液体状態になったとしても、潜熱蓄熱材を再生させる際に、保冷対象物を温度変化が小さい状態で保冷することができるため、保冷対象物の保持されるべき温度範囲を逸脱する虞が少なくなる。
　なお、凝固温度と融解開始温度が１℃未満と小さく、相変化の温度変化が小さいため、チョコレート（保持されるべき温度範囲：１５～１８℃）やいちご（保持されるべき温度範囲：１～２℃）などの果実のように保持されるべき温度範囲が狭い物品を輸送する場合でも、確実に保冷および再生することができる。また、物品の保持されるべき温度範囲と再生期とが重複する温度範囲が広くなるため、冷却装置の厳密な温度制御が不要であることや、冷却装置の制御する温度範囲の上限を凝固温度付近まで上昇しても再生することができるため、冷却装置のコスト削減や省エネルギー化に繋がる。
　加熱装置または冷却装置で温度を制御する時間や回数のうち、一部のみが重複範囲で制御することとなっていてもよい。その場合でも、重複範囲で温度を制御するときには、潜熱蓄熱材１５０を再生させることができ、保温機能または保冷機能を延長させることができるからである。
　図５Ｃは、従来の蓄熱材を用いた物流システムの温度範囲を示した概念図である。図５Ｃに示すように、従来の蓄熱材を用いた物流システムでは、物品の保持されるべき温度範囲に対して、蓄熱材の保持可能な温度範囲や仲介拠点での制御温度については考慮されていたが、蓄熱材と仲介拠点での制御温度の関係については考慮されてはいない。
　上記物流システムにおいて、保温具１００に用いられる潜熱蓄熱材１５０は、融解開始温度が物品の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるように選択されるが、主たる融解温度も物品の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるように選択された場合は、環境温度に応じて保温具１００を保冷具１００としても用いることができる。
　具体的には、次のような例を考えることができる。例えば、チョコレートの保温に適した温度帯（１５～１８℃）において、潜熱蓄熱材１５０の凝固温度が１６℃、融解開始温度が１６℃、主たる融解温度が１７℃に制御されている場合を考える。このとき、環境温度が１５℃以下であれば、潜熱蓄熱材１５０を１６～１８℃で液相にして保温具１００として用いることができる。一方、環境温度が１８℃以上であれば、潜熱蓄熱材１５０を１５～１６℃で固相にして保冷具１００として用いることができる。加熱装置および冷却装置も目的に応じて変更する。
　［保温具および保冷具の製造方法］
　次に、本実施形態に係る保温具（保冷具）１００の製造方法について説明する。図６Ａ～図６Ｃは、本実施形態に係る保温具１００の製造の工程を示す概念図である。まず、図６Ａに示すような、中空構造の領域を有する保温具本体（保冷具本体）１１０を準備する。保温具本体１１０は、潜熱蓄熱材１５０を注入できる注入口１７０が付いていることが好ましい。次に、潜熱蓄熱材１５０を注入する。注入方法は問わないが、シリンダーポンプやモーノポンプを用いた注入方法が好ましい。図６Ｂはシリンダーポンプを用いた例を示す。図６Ｂに示すように、シリンダーポンプの充填ホースを保温具本体１１０の注入口１７０にセットし、吸上げホースを潜熱蓄熱材１５０の入った容器にセットする。次に、シリンダーポンプのピストンを下降することにより潜熱蓄熱材１５０を吸上げ、ピストン内に蓄熱材を充填した後に、ピストンを上昇させることで保温具本体１１０に潜熱蓄熱材１５０を注入する。
　そして、図６Ｃに示すように、保温具本体１１０の注入口１７０に栓１９０をする。栓１９０をする方法としては、超音波溶着や熱溶着などの既存の手法で密栓する方法や、ネジ栓としておき、手で自由に開閉できる栓とする方法がある。超音波溶着や熱溶着などで密栓する場合は、潜熱蓄熱材１５０などが漏れる虞がなく好ましい。
　最後に、保温具１００として使用する場合には、潜熱蓄熱材１５０の融解開始温度以上の環境温度で保温具を静置し、融解した状態にしておく。一方で、保冷具１００として使用する場合には、潜熱蓄熱材１５０の凝固温度以下の温度環境で保冷具１００を静置し、潜熱蓄熱材１５０を凝固させる。このような工程により、本実施形態の保温具１００または保冷具１００が製造される。なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　［実施例１］
　実施例１は、第１の実施形態に係る保温具を用いた物流システムの実施例である。実施例１は、荷送人である食品製造業者が荷受人である店舗に、保持されるべき温度範囲が２０～２５℃の米飯類を気温１０℃の環境下で輸送する物流システムを想定している。まず、荷送人が、潜熱蓄熱材としてヘプタデカンを主成分とするものを用いた保温具を液体の状態で、米飯類と共に、図３Ａおよび図３Ｂに示す物流梱包容器に２５℃の環境温度の食品製造工場内で梱包した。なお、保温具は、図６Ａに示すようなブロー成型容器（材質：ポリエチレン、外形：１８０＊２８０＊２９ｍｍ／ｔ（保冷具本体）を準備し、ブロー成型容器に図６Ｂに示すようなシリンダーポンプを備えた液体充填機を用いて、潜熱蓄熱材を８００ｇ注液し、超音波溶着機を用いて、注入口をキャップし、溶着により密栓することで作製した。
　このときの潜熱蓄熱材の凝固温度は２１℃、融解開始温度が２１℃、主な融解温度は２２℃であり、凝固温度と融解開始温度の差は１℃未満であり、凝固温度が保持されるべき温度範囲内であった。なお、この潜熱蓄熱材の凝固温度は、５０ｍｌの潜熱蓄熱材をポリ瓶に入れた状態で、プログラマブル恒温槽に配置し、－２０℃まで降下させた時に、結晶核を生じ始める温度とした。また、融解開始温度、および主たる融解温度は示差走査熱量測定（使用装置：Ｒｉｇａｋｕ社製ＤＳＣ８２１３、測定温度範囲：－３０～３０℃、降温速度：－５℃／ｍｉｎ、昇温速度：５℃／ｍｉｎ）から評価した。
　この物流梱包容器を気温１０℃の環境下で常温トラックにて２時間かけて、配送センターに運搬した。配送センター内は２５℃の環境であり、開梱し１時間かけて荷分けを行なった。なお、物流梱包容器内の潜熱蓄熱材は、配送センターに到着時は一部、凝固が確認されたが、荷分け終了時の１時間後には液体に戻っており、固体から液体への再生が確認された。次に、再生された保温具と荷分けされた米飯類を物流梱包容器に梱包し、２時間かけて店舗に運送した。開梱したところ、米飯類の品質が保持されていることが確認され、保温具の潜熱蓄熱材は一部固体になっていた。このことから、本発明の物流システムであれば、配送センターでの滞在期間で再生されるため、配送センターでの保温具の交換が不要であり、長時間の輸送が可能となる。また、本発明の物流システムであれば、配送センターでの滞在期間で再生されるため、搭載する潜熱蓄熱材の重量を減らすことができる。
　［実施例２および３］
　図７に、実施例２、３に係る保冷具の潜熱蓄熱材の例とその蓄熱材を用いて輸送されることが想定される物品例を示す。なお、再生期の温度範囲は、保冷具として使用した場合の範囲を示している。この表に示される例のような様々な主たる融解温度を有する潜熱蓄熱材から適切なものを選択することで、様々な物品をその保持されるべき温度範囲の温度に保持したまま、物流過程で潜熱蓄熱材を入れ替えたりすることなく、輸送することができる。また、凝固温度と融解開始温度の差が１℃未満と小さいため、医薬品やチョコレートのような保持すべき温度範囲が狭い物品に対しても、保持すべき温度範囲と再生期とが重複する範囲を設けることができ、保冷具を長時間使用することができる。
　本発明の一実施形態は、以下のような構成を採ることができる。即ち（１）本発明の一実施形態の保温具は、物流梱包容器に用いられ、保温対象物の温度調節を行なう保温具であって、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を収容する収容部と、を備え、前記潜熱蓄熱材は、保温対象物の保持されるべき温度範囲に応じて、凝固温度が前記保温対象物の保持されるべき温度範囲に含まれ、前記融解開始温度が前記保温対象物の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるよう選択されたものである。
　これにより、温度を制御しない時間帯は、潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する過程での高い温度安定性を用いて、潜熱蓄熱材の潜熱により凝固温度の近傍で温度変化が小さい状態で保温対象物を保温できる。また、保温対象物が保持されるべき温度の上限が、融解開始温度より高いため、温度を制御する時間帯において、制御する温度を、融解開始温度よりも高く、かつ前記上限よりも低い温度で加熱することによって、潜熱蓄熱材を固相から液相に相変化させ、再生させることができ、保温機能の延長ができる。
　（２）また、本発明の一実施形態の保温具において、前記潜熱蓄熱材は、炭素数１３から３０の直鎖アルカンまたは炭素数１３から２０の直鎖アルキルアルコールのいずれかを含む。
　このような潜熱蓄熱材を用いることで、熱伝導率が低く、液相から固相への相転移する速度が遅いため、凝固温度近傍を長時間保持することができる。また、厳密な温度管理が可能となる。
　（３）また、本発明の一実施形態の保温具において、前記潜熱蓄熱材が炭素数１５から２４の直鎖アルカンを含む。
　このような潜熱蓄熱材を用いることで、熱伝導率が低く、液相から固相への相転移する速度が遅いため、凝固温度近傍を長時間保持することができる。また、チョコレートや、米飯類、精密機器・部品や美術品、血液や臓器などの保温が可能であり、厳密な温度管理が可能となる。
　（４）また、本発明の一実施形態の物流梱包容器は、物品を梱包する物流梱包容器であって、物流梱包容器本体と、梱包される物品の保持されるべき温度範囲に応じて選択された、上記（１）から（３）のいずれかに記載の保温具と、前記物流梱包容器本体内部に設けられ、前記保温具を保持する保温具保持部と、前記物流梱包容器本体内部に設けられ、物品を収容する物品収容部と、を備える。
　これにより、潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する過程での高い温度安定性を有する潜熱蓄熱材を用いた保温具を、物流に使用することができる。
　（５）また、本発明の一実施形態の物流システムは、保持されるべき温度範囲が定められた物品が、上記（４）記載の物流梱包容器に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流システムであって、温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、前記物流梱包容器の外部の温度を前記物品の保持されるべき温度範囲に制御する加熱装置を備え、前記加熱装置が、前記潜熱蓄熱材の融解開始温度よりも高く、前記物品の保持されるべき温度範囲の上限よりも低い温度で前記物流梱包容器を加熱することによって、前記潜熱蓄熱材が固相から液相に相変化する。
　これにより、潜熱蓄熱材を用いた物流梱包容器を使用した物流システムにおいて、凝固温度近傍で物品を保温できる。また、潜熱蓄熱材を再生させることができ、保温機能を延長させることができる。
　（６）また、本発明の一実施形態の物流方法は、保持されるべき温度範囲が定められた物品が、上記（４）記載の物流梱包容器に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流方法であって、温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、加熱装置を用いて前記物流梱包容器の外部の温度を前記物品の保持されるべき温度範囲に制御するステップと、を有し、前記加熱装置が、前記潜熱蓄熱材の融解開始温度よりも高く、前記物品の保持されるべき温度範囲の上限よりも低い温度で前記物流梱包容器を加熱することによって、前記潜熱蓄熱材が固相から液相に相変化する。
　これにより、潜熱蓄熱材を用いた物流梱包容器を使用した物流方法において、凝固温度近傍で物品を保温できる。また、潜熱蓄熱材を再生させることができ、保温機能を延長させることができる。
　（７）また、本発明の一実施形態の保冷具は、物流梱包容器に用いられ、保冷対象物の温度調節を行なう保冷具であって、液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を収容する収容部と、を備え、前記潜熱蓄熱材は、保冷対象物の保持されるべき温度範囲に応じて、主たる融解温度が前記保冷対象物の保持されるべき温度範囲に含まれ、前記凝固温度が前記保冷対象物の保持されるべき温度範囲の下限より高くなるよう選択されたものである。
　これにより、温度を制御しない時間帯は、潜熱蓄熱材の潜熱により主たる融解温度の近傍で保冷対象物を保冷できる。また、保冷対象物が保持されるべき温度の下限が、凝固温度より低いため、温度を制御する時間帯において、制御する温度を潜熱蓄熱材の凝固温度よりも低く、保冷対象物の保持されるべき温度範囲の下限よりも高い温度にすることによって、潜熱蓄熱材を液相から固相に相変化させ、再生させることができ、保冷機能の延長ができる。また、潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する過程での高い温度安定性を用いて、保冷時に潜熱をすべて使い果たし、液体状態になったとしても、潜熱蓄熱材を再生させる際に、保冷対象物を温度変化が小さい状態で保冷できる。
　（８）また、本発明の一実施形態の保冷具において、前記潜熱蓄熱材は、炭素数１３から３０の直鎖アルカンまたは炭素数１３から２０の直鎖アルキルアルコールのいずれかを含む。
　このような潜熱蓄熱材を用いることで、潜熱蓄熱材を再生させる際に、保冷対象物を温度変化が小さい状態で保冷できる。また、厳密な温度管理が可能となる。
　（９）また、本発明の一実施形態の保冷具は、前記潜熱蓄熱材が炭素数１４から１６の直鎖アルカンを含む。
　このような潜熱蓄熱材を用いることで、有用性の高いチルド温度帯（２～８℃）、青果品の保存に適した温度帯（８～１５℃）での保冷が可能となる。また、厳密な温度管理が可能となる。
　（１０）また、本発明の一実施形態の物流梱包容器は、物品を梱包する物流梱包容器であって、物流梱包容器本体と、梱包される物品の保持されるべき温度範囲に応じて選択された、上記（７）から（９）のいずれかに記載の保冷具と、前記物流梱包容器本体内部に設けられ、前記保冷具を保持する保冷具保持部と、前記物流梱包容器本体内部に設けられ、物品を収容する物品収容部と、を備える。
　これにより、潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する過程での高い温度安定性を有する潜熱蓄熱材を用いた保冷具を、物流に使用することができる。
　（１１）また、本発明の一実施形態の物流システムは、保持されるべき温度範囲が定められた物品が、上記（１０）記載の物流梱包容器に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流システムであって、温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、前記物流梱包容器の外部の温度を前記物品の保持されるべき温度範囲に制御する冷却装置を備え、前記冷却装置が、前記潜熱蓄熱材の凝固温度よりも低く、前記物品の保持されるべき温度範囲の下限よりも高い温度で前記物流梱包容器を冷却することによって、前記潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する。
　これにより、潜熱蓄熱材を用いた物流梱包容器を使用した物流システムにおいて、潜熱蓄熱材を再生させることができ、保冷機能を延長させることができる。また、保冷時に潜熱を使い果たし、液体状態になったとしても、潜熱蓄熱材を再生させる際に、保冷対象物を温度変化が小さい状態で保冷できる。
　（１２）また、本発明の一実施形態の物流方法は、保持されるべき温度範囲が定められた物品が、上記（１０）記載の物流梱包容器に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流方法であって、温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、冷却装置を用いて前記物流梱包容器の外部の温度を前記物品の保持されるべき温度範囲に制御するステップと、を有し、前記冷却装置が、前記潜熱蓄熱材の凝固温度よりも低く、前記物品の保持されるべき温度範囲の下限よりも高い温度で前記物流梱包容器を冷却することによって、前記潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する。
　これにより、潜熱蓄熱材を用いた物流梱包容器を使用した物流方法において、潜熱蓄熱材を再生させることができ、保冷機能を延長させることができる。また、保冷時に潜熱を使い果たし、液体状態になったとしても、潜熱蓄熱材を再生させる際に、保冷対象物を温度変化が小さい状態で保冷できる。
　なお、本国際出願は、２０１７年３月２８に出願した日本国特許出願第２０１７－０６３２５０号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１７－０６３２５０号の全内容を本国際出願に援用する。
１００　保温具、保冷具
１１０　保温具本体、保冷具本体
１２０　収容部
１３０　蓄熱層
１５０　潜熱蓄熱材
１７０　注入口
１９０　栓
２００　物流梱包容器
２１０　物流梱包容器本体
２２０　保温具保持部、保冷具保持部
２３０　物品収容部
２４０　収容部
２５０　蓋部

Claims (12)

  1. 　物流梱包容器に用いられ、保温対象物の温度調節を行なう保温具であって、
    　液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材と、
    　前記潜熱蓄熱材を収容する収容部と、を備え、
    　前記潜熱蓄熱材は、保温対象物の保持されるべき温度範囲に応じて、凝固温度が前記保温対象物の保持されるべき温度範囲に含まれ、前記融解開始温度が前記保温対象物の保持されるべき温度範囲の上限より低くなるよう選択されたものであることを特徴とする保温具。
  2. 　前記潜熱蓄熱材が炭素数１３から３０の直鎖アルカンまたは炭素数１３から２０の直鎖アルキルアルコールのいずれかを含むことを特徴とする請求項１記載の保温具。
  3. 　前記潜熱蓄熱材が炭素数１５から２４の直鎖アルカンを含むことを特徴とする請求項１記載の保温具。
  4. 　物品を梱包する物流梱包容器であって、
    　物流梱包容器本体と、
    　梱包される物品の保持されるべき温度範囲に応じて選択された、請求項１から請求項３のいずれかに記載の保温具と、
    　前記物流梱包容器本体内部に設けられ、前記保温具を保持する保温具保持部と、
    　前記物流梱包容器本体内部に設けられ、物品を収容する物品収容部と、を備えることを特徴とする物流梱包容器。
  5. 　保持されるべき温度範囲が定められた物品が、請求項４記載の物流梱包容器に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流システムであって、
    　温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、前記物流梱包容器の外部の温度を前記物品の保持されるべき温度範囲に制御する加熱装置を備え、
    　前記加熱装置が、前記潜熱蓄熱材の融解開始温度よりも高く、前記物品の保持されるべき温度範囲の上限よりも低い温度で前記物流梱包容器を加熱することによって、前記潜熱蓄熱材が固相から液相に相変化する物流システム。
  6. 　保持されるべき温度範囲が定められた物品が、請求項４記載の物流梱包容器に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流方法であって、
    　温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、加熱装置を用いて前記物流梱包容器の外部の温度を前記物品の保持されるべき温度範囲に制御するステップと、を有し、
    　前記加熱装置が、前記潜熱蓄熱材の融解開始温度よりも高く、前記物品の保持されるべき温度範囲の上限よりも低い温度で前記物流梱包容器を加熱することによって、前記潜熱蓄熱材が固相から液相に相変化する物流方法。
  7. 　物流梱包容器に用いられ、保冷対象物の温度調節を行なう保冷具であって、
    　液相から固相に相変化し始める凝固温度と固相から液相に相変化し始める融解開始温度との差が１℃未満である潜熱蓄熱材と、
    　前記潜熱蓄熱材を収容する収容部と、を備え、
    　前記潜熱蓄熱材は、保冷対象物の保持されるべき温度範囲に応じて、主たる融解温度が前記保冷対象物の保持されるべき温度範囲に含まれ、前記凝固温度が前記保冷対象物の保持されるべき温度範囲の下限より高くなるよう選択されたものであることを特徴とする保冷具。
  8. 　前記潜熱蓄熱材が炭素数１３から３０の直鎖アルカンまたは炭素数１３から２０の直鎖アルキルアルコールのいずれかを含むことを特徴とする請求項７記載の保冷具。
  9. 　前記潜熱蓄熱材が炭素数１４から１６の直鎖アルカンを含むことを特徴とする請求項７記載の保冷具。
  10. 　物品を梱包する物流梱包容器であって、
    　物流梱包容器本体と、
    　梱包される物品の保持されるべき温度範囲に応じて選択された、請求項７から請求項９のいずれかに記載の保冷具と、
    　前記物流梱包容器本体内部に設けられ、前記保冷具を保持する保冷具保持部と、
    　前記物流梱包容器本体内部に設けられ、物品を収容する物品収容部と、を備えることを特徴とする物流梱包容器。
  11. 　保持されるべき温度範囲が定められた物品が、請求項１０記載の物流梱包容器に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流システムであって、
    　温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、前記物流梱包容器の外部の温度を前記物品の保持されるべき温度範囲に制御する冷却装置を備え、
    　前記冷却装置が、前記潜熱蓄熱材の凝固温度よりも低く、前記物品の保持されるべき温度範囲の下限よりも高い温度で前記物流梱包容器を冷却することによって、前記潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する物流システム。
  12. 　保持されるべき温度範囲が定められた物品が、請求項１０記載の物流梱包容器に梱包され、荷送人から運送人によって荷受人に引き渡される物流方法であって、
    　温度が制御されない時間帯の前後の少なくとも一方で、冷却装置を用いて前記物流梱包容器の外部の温度を前記物品の保持されるべき温度範囲に制御するステップと、を有し、
    　前記冷却装置が、前記潜熱蓄熱材の凝固温度よりも低く、前記物品の保持されるべき温度範囲の下限よりも高い温度で前記物流梱包容器を冷却することによって、前記潜熱蓄熱材が液相から固相に相変化する物流方法。
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