特許 6986098 冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6986098

(24)【登録日】2021年11月30日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F25D 13/00 20060101AFI20211213BHJP

   F25D 3/00 20060101ALI20211213BHJP

   F25D 29/00 20060101ALI20211213BHJP

   F25B 21/02 20060101ALI20211213BHJP

   A61J 1/00 20060101ALI20211213BHJP

   A61J 3/00 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   F25D13/00 101D

   F25D13/00 A

   F25D3/00 Z

   F25D29/00 A

   F25B21/02 T

   A61J1/00 430

   A61J3/00 301

【請求項の数】17

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2019-561665(P2019-561665)

(86)(22)【出願日】2018年12月21日

(86)【国際出願番号】JP2018047321

(87)【国際公開番号】WO2019131534

(87)【国際公開日】20190704

【審査請求日】2020年6月17日

(31)【優先権主張番号】特願2017-253662(P2017-253662)

(32)【優先日】2017年12月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147304

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 知哉

(72)【発明者】

【氏名】篠崎 大祐

(72)【発明者】

【氏名】内海 夕香

(72)【発明者】

【氏名】香村 勝一

(72)【発明者】

【氏名】黄 輝心

(72)【発明者】

【氏名】加瀬 知子

(72)【発明者】

【氏名】勢造 恭平

【審査官】 関口 勇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−１７９２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／００８７５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／０４５０２９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｄ １３／００

Ｆ２５Ｄ ３／００

Ｆ２５Ｄ ２９／００

Ｆ２５Ｂ ２１／０２

Ａ６１Ｊ １／００

Ａ６１Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を収容する内部空間を有する冷却部と、
前記内部空間に収容された前記対象物の温度を測定する測定手段と、
前記測定手段による測定結果に基づいて前記内部空間の温度を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記測定結果に基づいて、前記内部空間の温度を、液相の前記対象物が凝固を始める温度よりも低い第１設定温度から、前記第１設定温度よりも高く前記対象物の融解温度よりも低い第２設定温度に変更するように制御する冷却装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記測定結果に基づいて前記対象物の凝固熱および前記融解温度を検知した後に、さらに前記測定結果が前記融解温度よりも低い温度である基準温度となったことを検知したことにより、前記内部空間の温度を前記第１設定温度から前記第２設定温度に変更するよう制御する請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記制御手段は、前記測定結果に基づいて前記融解温度を検知した後に、さらに前記測定結果が前記融解温度よりも低い温度である基準温度となったことを検知したことにより、前記内部空間の温度を前記第１設定温度から前記第２設定温度に変更するよう制御する請求項１に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記制御手段は、前記測定手段から単位時間ごとに前記対象物の温度を取得し、前記測定結果の単位時間当たりの変化量に基づいて、前記凝固熱を検知する請求項２に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記測定手段から単位時間ごとに前記対象物の温度を取得し、前記測定結果の単位時間当たりの変化量に基づいて、前記融解温度を検知する請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記単位時間を変更可能である請求項４または５に記載の冷却装置。

【請求項7】

前記冷却部は、前記対象物を載置する載置部を有し、
前記測定手段は、前記載置部に設けられた接触式の温度センサである請求項１から６のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項8】

前記温度センサは、複数の探針を有し、
前記複数の探針は、前記載置部に設けられている請求項７に記載の冷却装置。

【請求項9】

前記載置部は複数であって、複数の前記載置部は鉛直方向に並んで設置され、前記載置部ごとに温度が制御される請求項７または８に記載の冷却装置。

【請求項10】

前記測定手段は、前記内部空間に設けられた非接触式の温度センサである請求項１から６のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項11】

前記冷却部は、前記対象物を載置する載置部を有し、
前記載置部は、前記対象物の質量を計量する計量手段を有し、
前記制御手段は、予め記憶された前記対象物の単位質量当たりの想定冷却時間と、前記計量手段の計量結果に基づいて、前記内部空間に収容された前記対象物の全量の想定冷却時間を概算する請求項１から６のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項12】

前記内部空間は、第１空間と、前記第１空間とは異なる第２空間とに空間的に分割されており、前記対象物を前記第１空間から前記第２空間に移動させる移動手段を有し、
前記第１空間は、前記測定手段が設けられ、前記第１設定温度と前記第２設定温度とに変更可能に設けられ、
前記第２空間は、前記第１設定温度よりも高く前記対象物の融解温度よりも低い第３設定温度に設定されている請求項１から１１のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項13】

前記冷却部は、前記内部空間を冷却する冷却手段を有し、
前記冷却手段は、コンプレッサー方式の冷却ユニットである請求項１から１２のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項14】

前記冷却部は、前記内部空間を冷却する冷却手段を有し、
前記冷却手段は、ペルチェ方式の冷却ユニットである請求項１から１２のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項15】

アラーム音を出力するアラーム部を有し、
前記制御手段は、前記内部空間の温度を前記第２設定温度に変更した後に、前記アラーム部から前記アラーム音を出力させる請求項１から１４のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項16】

アラーム音を出力するアラーム部を有し、
前記制御手段は、前記内部空間の温度を前記第２設定温度に変更し、前記内部空間の温度が前記第２設定温度に達した後に、前記アラーム部から前記アラーム音を出力させる請求項１から１４のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項17】

アラーム音を出力するアラーム部を有し、
前記制御手段は、前記内部空間の温度を前記第２設定温度に変更し、前記対象物の温度が前記第２設定温度に達した後に、前記アラーム部から前記アラーム音を出力させる請求項１から１４のいずれか１項に記載の冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、食料品や医薬品などの品質保持のため、これらの保冷対象物を一定の温度に保持する技術が求められている。
本願は、２０１７年１２月２８日に、日本に出願された特願２０１７−２５３６６２に優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【0003】

ここで、求められる「一定の温度」は保冷対象物によって異なる。例えば、保冷対象物が医薬品である場合、保冷対象物を２℃〜８℃に保冷することが求められる。また、保冷対象物が生鮮魚介類である場合、医薬品とは異なる温度で保冷することが好ましい。

【0004】

従来、上述のように、氷の融点である「０℃」とは異なる温度で、保冷対象物を保冷するための保冷材が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の保冷材は、融解温度が０〜１０℃であり、保冷対象物を好適に所望の温度で保持可能としている。例えば、融解温度が５℃の保冷材は、２℃〜８℃に保冷することが求められる保冷対象物の保冷に好適に用いることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１６３０４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の保冷材は、使用に際し、予め冷凍庫などで凍らせ固相に変化させておく必要がある。例えば、保冷材を冷凍庫で凍らせた場合、保冷材は、固相に変化した後、冷凍庫内の温度まで冷却される。そのため、融解温度が５℃の保冷材であっても、冷凍庫の庫内温度が−５℃であると、固相に変化した（凍った）保冷材も−５℃にまで冷却されることになる。

【0007】

このように−５℃にまで冷却されている保冷材は、例えば２℃〜８℃に保冷することが求められる保冷対象物を保冷する場合には、温度が低すぎて適さない。そのため、保冷材を冷凍庫から取り出した後、保冷材の温度が適温になるまで保冷材を使用できないという問題があった。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、保冷材を適切に冷却すると共に、保冷材を適切な温度で保温可能とする冷却装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するため、本発明の一形態は、対象物を収容する内部空間を有する冷却部と、前記内部空間に収容された前記対象物の温度に対応する温度を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて前記内部空間の温度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記測定結果に基づいて、前記内部空間の温度を、液相の前記対象物が凝固を始める温度よりも低い第１設定温度から、前記第１設定温度よりも高く前記対象物の融解温度よりも低い第２設定温度に変更するように制御する冷却装置を提供する。

【0010】

本発明の一形態においては、前記制御手段は、前記測定結果に基づいて前記対象物の凝固熱および前記融解温度を検知した後に、さらに前記測定結果が前記融解温度よりも低い温度である基準温度となったことを検知したことにより、前記内部空間の温度を前記第１設定温度から前記第２設定温度に変更するよう制御する構成としてもよい。

【0011】

本発明の一形態においては、前記制御手段は、前記測定結果に基づいて前記融解温度を検知した後に、さらに前記測定結果が前記融解温度よりも低い温度である基準温度となったことを検知したことにより、前記内部空間の温度を前記第１設定温度から前記第２設定温度に変更するよう制御する構成としてもよい。

【0012】

本発明の一形態においては、前記制御手段は、前記測定手段から単位時間ごとに前記対象物の温度を取得し、前記測定結果の単位時間当たりの変化量に基づいて、前記凝固熱を検知する構成としてもよい。

【0013】

本発明の一形態においては、前記制御手段は、前記測定手段から単位時間ごとに前記対象物の温度を取得し、前記測定結果の単位時間当たりの変化量に基づいて、前記融解温度を検知する構成としてもよい。

【0014】

本発明の一形態においては、前記制御手段は、前記単位時間を変更可能である構成としてもよい。

【0015】

本発明の一形態においては、前記冷却部は、前記対象物を載置する載置部を有し、前記測定手段は、前記載置部に設けられた接触式の温度センサである構成としてもよい。

【0016】

本発明の一形態においては、前記温度センサは、複数の探針を有し、前記複数の探針は、前記載置部に設けられている構成としてもよい。

【0017】

本発明の一形態においては、前記測定手段は、前記内部空間に設けられた非接触式の温度センサである構成としてもよい。

【0018】

本発明の一形態においては、前記冷却部は、前記対象物を載置する載置部を有し、前記載置部は、前記対象物の質量を計量する計量手段を有し、前記制御手段は、予め記憶された前記対象物の単位質量当たりの想定冷却時間と、前記計量手段の計量結果に基づいて、前記内部空間に収容された前記対象物の全量の想定冷却時間を概算する構成としてもよい。

【0019】

本発明の一形態においては、前記内部空間は、第１空間と、前記第１空間とは異なる第２空間とに空間的に分割されており、前記対象物を前記第１空間から前記第２空間に移動させる移動手段を有し、前記第１空間は、前記測定手段が設けられ、前記第１設定温度と前記第２設定温度とに変更可能に設けられ、前記第２空間は、前記第１設定温度よりも高く前記対象物の融解温度よりも低い第３設定温度に設定されている構成としてもよい。

【0020】

本発明の一形態においては、前記冷却部は、前記内部空間を冷却する冷却手段を有し、前記冷却手段は、コンプレッサー方式の冷却ユニットである構成としてもよい。

【0021】

本発明の一形態においては、前記冷却部は、前記内部空間を冷却する冷却手段を有し、前記冷却手段は、ペルチェ方式の冷却ユニットである構成としてもよい。

【0022】

本発明の一形態においては、アラーム音を出力するアラーム部を有し、前記制御手段は、前記内部空間の温度を前記第２設定温度に変更した後に、前記アラーム部から前記アラーム音を出力させる構成としてもよい。

【0023】

本発明の一形態においては、アラーム音を出力するアラーム部を有し、前記制御手段は、前記内部空間の温度を前記第２設定温度に変更し、前記内部空間の温度が前記第２設定温度に達した後に、前記アラーム部から前記アラーム音を出力させる構成としてもよい。

【0024】

本発明の一形態においては、アラーム音を出力するアラーム部を有し、前記制御手段は、前記内部空間の温度を前記第２設定温度に変更し、前記対象物の温度が前記第２設定温度に達した後に、前記アラーム部から前記アラーム音を出力させる構成としてもよい。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、保冷材（対象物）を適切に冷却すると共に、保冷材を適切な温度で保温可能とする冷却装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】第１実施形態の冷却装置１を示す概略斜視図である。

【図2】冷却装置１を示す概略断面図である。

【図3】保冷材Ｉの温度に基づいた内部空間Ｓの制御を説明する説明図である。

【図4】保冷材Ｉの温度に基づいた内部空間Ｓの制御を説明する説明図である。

【図5】保冷材Ｉの温度に基づいた内部空間Ｓの制御を説明する説明図である。

【図6】保冷材Ｉの温度に基づいた内部空間Ｓの制御を説明する説明図である。

【図7】第２実施形態に係る冷却装置２の説明図である。

【図8】第３実施形態に係る冷却装置３の説明図である。

【図9】第４実施形態に係る冷却装置４の説明図である。

【図10】第５実施形態に係る冷却装置５の説明図である。

【図11】第５実施形態に係る冷却装置５の説明図である。

【図12】第６実施形態に係る冷却装置６の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

［第１実施形態］
以下、図１〜図１２を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る冷却装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。

【0028】

図１は、本実施形態の冷却装置１を示す概略斜視図である。図２は、冷却装置１を示す概略断面図である。冷却装置１は、冷却対象となる保冷材（対象物）Ｉを適切に冷却すると共に、保冷材Ｉを適切な温度で保温可能とする装置である。

【0029】

本実施形態の冷却装置１では、冷却の対象物として、常温では液体であり、冷却することで固体となる相変化材料を用いた保冷材Iを採用する。保冷材Ｉは、例えば、袋状の容器内に上記相変化材料が液密に封止された形態を採用する。

【0030】

保冷材Ｉに用いられる相変化材料としては、通常知られた材料を用いることができる。一例としては、四級アンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩からなる群から選ばれる１以上の塩を主剤とした溶液、またはこれらの溶液に過冷却抑制を目的とした添加剤を加えた材料を挙げることができる。主剤は、包接水和物を構成する材料であってもよい。

【0031】

「包接水和物」は、水素結合により形成された水分子のかご状構造の中に、他の物質（分子、塩）が入り込んだ結晶である。例えば、所定濃度の第四級アンモニウム塩の水溶液は、冷却すると包接水和物を形成することが知られている。包接水和物は、かご状構造の結晶の形成時に、相変化材料が相変化時に潜熱を蓄えるのと同様に熱を吸収する。そのため、包接水和物は相変化材料と同様に用いることができる。

【0032】

過冷却抑制を目的とした添加剤としては、四ホウ酸ナトリウムを挙げることができる。例えば、四級アンモニウム塩としてテトラブチルアンモニウムブロミド（ＴＢＡＢ）を用いる場合、ＴＢＡＢ４０質量％水溶液（以下、ＴＢＡＢ水溶液）に対し、四ホウ酸ナトリウムをＴＢＡＢ水溶液質量の２％分を追加で添加して用いることで、得られた水溶液の過冷却を抑制することができる。

【0033】

その他、相変化材料としては、潜熱蓄熱材として広く知られた材料を用いることができる。

【0034】

図１，２に示すように、本実施形態の冷却装置１は、冷却部１０と、温度センサ（測定手段）２０と、制御部（制御手段）３０とを有する。

【0035】

冷却部１０は、冷却対象となる保冷材Ｉを収容する内部空間Ｓを有する。冷却部１０は、装置本体１０１と扉部材１０２と冷却ユニット（冷却手段）１０８とを有する。

【0036】

装置本体１０１は、開口部１０１ａを介して外部と接続される内部空間Ｓを有する。扉部材１０２は、装置本体１０１の開口部１０１ａに開閉可能に取り付けられている。内部空間Ｓは、装置本体１０１と扉部材１０２とに囲まれた空間である。

【0037】

なお、装置本体１０１および扉部材１０２は、通常知られた断熱構造を有していてもよい。また、図では、装置本体１０１が装置本体１０１の側面に開口部１０１ａを有することとしたが、これに限らず、装置本体１０１の上面に開口部を有することとしてもよい。

【0038】

装置本体１０１は、内部空間Ｓの下部に保冷材Ｉを載置する載置部１０３を有する。本実施形態の冷却装置１は、載置部１０３に温度センサ２０と質量センサ（計量手段）１０４とが設けられている。

【0039】

温度センサ２０は、載置部１０３に載置された保冷材Ｉの温度を測定する。温度センサ２０は、保冷材Ｉに接触して保冷材Ｉの温度を測定する接触式センサである。例えば、温度センサ２０は、載置部１０３の上面に探針を有し、探針に接触する保冷材Ｉの温度を検出する。

【0040】

例えば、温度センサ２０は、制御部３０に対し離散的な測定結果を出力する。温度センサ２０による温度測定の間隔は、冷却装置１の使用者が適宜設定することができる。

【0041】

質量センサ１０４は、載置部１０３に載置された保冷材Ｉの質量を計測する。

【0042】

冷却ユニット１０８は、例えば装置本体１０１に設けられ、制御部３０から入力される制御信号に基づいて内部空間Ｓを冷却する。冷却ユニット１０８としては、例えばコンプレッサー方式の冷却ユニットや、ペルチェ方式の冷却ユニットなど、通常知られた構成を採用することができる。また、冷却ユニット１０８を用いた冷却方法は、通常知られた方法であるファン式または直冷式を採用することができる。

【0043】

制御部３０は、温度センサ２０、質量センサ１０４による測定結果に基づいて冷却ユニット１０８に制御信号を送り、内部空間Ｓの温度を制御する。具体的な制御方法については後述する。制御部３０は、各種測定結果や算出結果を表示するモニター３１を有していてもよい。

【0044】

その他、冷却装置１は、所定の条件でアラーム音を出力するアラーム部１０９を有していてもよい。

【0045】

図３〜６は、保冷材Ｉの温度に基づいた内部空間Ｓの制御を説明する説明図である。

【0046】

（保冷材Ｉが過冷却される場合）
図３は、従来の冷却装置を用いて保冷材Ｉを冷却したときの保冷材Ｉの温度変化の一例を示す説明図である。図３は、保冷材Ｉの冷却時間と、保冷材Ｉの温度との対応関係を示すグラフである。図３の横軸は冷却時間、縦軸は保冷材Ｉの温度を示す。

【0047】

まず、図３に示すように、温度Ｔの保冷材Ｉを冷却することを想定する。温度Ｔは例えば常温であり、温度Ｔの相変化材料は液相を呈することとする。また、保冷材Ｉに含まれる相変化材料の融解温度は、温度Ｔｂであることとする。

【0048】

図に示す保冷材Ｉについて、保冷材Ｉを凝固させるために十分に低い温度（温度Ｔｘ）に設定された従来の冷却装置で冷却した場合、保冷材Ｉの温度は、温度Ｔから温度Ｔｘに向けて低下する。液相の相変化材料は、相変化材料の分子が各々自由に動き回っているが、温度が低下するに従って動きが弱まり、次第に凝固（固化、結晶化）する。

【0049】

このとき、相変化材料の温度が相変化材料の融解温度にまで低下しても、相変化材料の凝固が始まらず、さらに温度が低下することがある。このような現象は「過冷却」として知られている。図３においては、温度Ｔの保冷材Ｉを冷却したとき、保冷材Ｉの温度が、融解温度Ｔｂを下回り、時間ｔ１において温度Ｔａまで低下する様子を示している（時間ｔ０から時間ｔ１）。

【0050】

保冷材Ｉの温度は、温度Ｔａまで低下した後、上昇に転じる。これは、保冷材Ｉの相変化材料が凝固し始め、潜熱を放出するために生じる現象である。保冷材Ｉの温度は、時間ｔ２に相変化材料の融解温度Ｔｂに達するまで上昇する（時間ｔ１から時間ｔ２）。

【0051】

温度Ｔａは、本発明における「凝固を始める温度」に該当する。また、融解温度Ｔｂと温度Ｔａとの差は、保冷材Ｉに含まれる相変化材料の凝固熱に相当する。

【0052】

温度が融解温度Ｔｂに達した保冷材Ｉは、融解温度Ｔｂを保ちながら相変化材料の凝固が進行する（時間ｔ２から時間ｔ３）。時間ｔ１から時間ｔ３の間、保冷材Ｉの相変化材料では、固相と液相とが混在している。

【0053】

相変化材料の凝固が終了し（時間ｔ３）、全ての相変化材料が固相となった後、保冷材Ｉの温度は、再度低下し始める。保冷材Ｉは、冷却装置の設定温度である温度Ｔｘにまで低下する。

【0054】

このように、従来の冷却装置で保冷材Ｉを冷却すると、保冷材Ｉは冷却装置の設定温度である温度Ｔｘにまで冷却され、当該温度で保たれる。

【0055】

一方、保冷材Ｉは、保冷材Ｉに含まれる相変化材料が融解する際、相変化材料の融解温度で一定に保たれる。そのため、保冷材Ｉは、保冷対象物の温度を、保冷材Ｉに含まれる相変化材料の融解温度で保つ際に好適に用いられる。

【0056】

したがって、従来の冷却装置で保冷材Ｉを冷却する場合、冷却装置から取り出した保冷材Ｉは、保冷材Ｉが好適に用いられる温度よりも低い温度となっているため、保冷材Ｉが相変化材料の融解温度に達するまで待機する必要があった。

【0057】

これに対し、本実施形態の冷却装置１は、温度センサ２０を用いて保冷材Ｉの温度を測定し、測定結果に基づいて制御部３０が内部空間Ｓの温度を制御する。

【0058】

図４は、本実施形態の冷却装置１を用いて保冷材Ｉを冷却したときの、保冷材Ｉの温度変化の一例を示す説明図である。図４は、保冷材Ｉの冷却時間と、保冷材Ｉの温度との対応関係を示すグラフであり、図３に対応する図である。図４の横軸は冷却時間、縦軸は保冷材Ｉの温度を示す。

【0059】

図に示すように、制御部３０は、内部空間Ｓの設定温度を保冷材Ｉの相変化材料が凝固を始める温度である温度Ｔａよりも低い温度Ｔｘに設定し、冷却ユニット１０８を制御して内部空間Ｓの温度を制御する。温度Ｔｘは、本発明における「第１設定温度」に該当する。

【0060】

冷却装置１の内部空間Ｓに収容された保冷材Ｉは、温度が温度Ｔから温度Ｔｘに向けて低下する。保冷材Ｉの温度は、保冷材Ｉに用いられている相変化材料が凝固を始める温度である温度Ｔａにまで低下した後に上昇に転じ、融解温度Ｔｂにまで昇温する。

【0061】

保冷材Ｉが有する相変化材料の凝固が終了し（時間ｔ３）、全ての相変化材料が固相となった後、保冷材Ｉの温度は再度低下し始める。制御部３０は、温度センサ２０による測定結果に基づいて、以下のようにして冷却装置１の制御に必要な各温度を求める。

【0062】

冷却装置１では、温度センサ２０により保冷材Ｉの温度を測定している。制御部３０は、温度センサ２０による温度の測定間隔と、温度センサ２０から取得する測定結果とを用いて、単位時間当たりの保冷材Ｉの温度の変化量を求める。すなわち、制御部３０は、図４に示されたグラフの各測定時間における接線の傾きを求める。「温度センサ２０による温度の測定間隔」は、本明細書における「単位時間」に該当する。

【0063】

制御部３０は、求められた変化量から温度Ｔａ、融解温度Ｔｂを求めることができる。すなわち、制御部３０は、求められた変化量が負から正に転じた測定時間における温度を、温度Ｔａとして求めることができる。

【0064】

また、制御部３０は、求められた変化量が予め定めた基準以下であり、保冷材Ｉの温度が変化していないと判断でき、且つ保冷材Ｉが温度変化していない状態が、予め定めた期間より長く継続する場合に、当該温度を融解温度Ｔｂとして求めることができる。

【0065】

このとき、制御部３０は、保冷材Ｉの測定温度が予め定めた振れ幅以内に収まっている場合、「保冷材Ｉが温度変化していない」と判定するとよい。例えば、冷却ユニット１０８がコンプレッサー方式の冷却ユニットである場合、内部空間Ｓの温度が周期的に変化して、安定状態になりにくいことがある。このような現象は、所謂「ハンチング」として知られている。

【0066】

コンプレッサー方式の冷却ユニットを用いた冷却装置１では、ハンチング時の温度低下を、保冷材Ｉの凝固が終了し保冷材Ｉの温度が再度低下し始めたときの温度低下と誤認するおそれがある。そのため、予めハンチングによる温度の振れ幅を見積もっておき、保冷材Ｉの温度変化が当該振れ幅以内であれば、保冷材Ｉが温度変化していないと判定するとよい。

【0067】

なお、コンプレッサー方式の冷却ユニット１０８を用いる場合、制御部３０は、所謂ＰＩＤ制御により冷却ユニット１０８を制御し、上記ハンチングを抑制するとよい。

【0068】

また、制御部３０は、上述のようにして求めた温度Ｔａ、融解温度Ｔｂから、保冷材Ｉに用いられる相変化材料の凝固熱（Ｔｂ−Ｔａ）を求めることができる。

【0069】

制御部３０は、温度センサ２０の測定結果に基づいて、上述のようにして保冷材Ｉの凝固熱および融解温度Ｔｂを検出した後、さらに保冷材Ｉの温度が融解温度Ｔｂよりも低い基準温度Ｔｒとなったことを検知すると、内部空間Ｓの温度を再設定するとよい（時間ｔ４）。

【0070】

すなわち、制御部３０は、保冷材Ｉの温度が基準温度Ｔｒとなったことを検知すると、内部空間Ｓの設定温度を温度Ｔｘから、温度Ｔｘより高く融解温度Ｔｂよりも低い温度Ｔｙに変更するように制御する。温度Ｔｙは、本発明における「第２設定温度」に該当する。

【0071】

温度Ｔｙは、制御部３０が初期の設定温度である温度Ｔｘと求められた融解温度Ｔｂとを用いて適宜設定することとしてもよく、使用者が設定することとしてもよい。

【0072】

制御部３０は、内部空間Ｓの設定温度を温度Ｔｙに変更した後に、アラーム部１０９からアラーム音を出力することとしてもよい。これにより、冷却装置１の使用者が、内部空間Ｓの温度を間接的に知ることができる。

【0073】

制御部３０は、冷却ユニット１０８を制御して、内部空間Ｓの温度を温度Ｔｙに制御する。

【0074】

図４では、温度Ｔｙは基準温度Ｔｒよりも低い温度であることとして示しているが、これに限らない。例えば温度Ｔｙは、基準温度Ｔｒ以上であって融解温度Ｔｂより小さければ（Ｔｒ≦Ｔｙ＜Ｔｂ）よい。

【0075】

内部空間Ｓの温度がＴｙに再設定された冷却装置１では、内部空間Ｓの温度は温度Ｔｘから温度Ｔｙに昇温する。それに伴って、保冷材Ｉの温度も温度Ｔｙにまで冷却され、当該温度で保たれる。

【0076】

（保冷材Ｉが過冷却されない場合）
図５は、従来の冷却装置を用いて保冷材Ｉを冷却したときの保冷材Ｉの温度変化の一例を示す説明図であり、図３に対応する図である。図５は、保冷材Ｉの冷却時間と、保冷材Ｉの温度との対応関係を示すグラフである。図５の横軸は冷却時間、縦軸は保冷材Ｉの温度を示す。

【0077】

まず、図５に示すように、温度Ｔの保冷材Ｉを冷却することを想定する。図に示す保冷材Ｉについて、保冷材Ｉを凝固させるために十分に低い温度（温度Ｔｘ）に設定された従来の冷却装置で冷却した場合、保冷材Ｉの温度は、温度Ｔから温度Ｔｘに向けて低下する。液相の相変化材料は、相変化材料の分子が各々自由に動き回っているが、温度が低下するに従って動きが弱まり、次第に凝固（固化、結晶化）する。

【0078】

温度が融解温度Ｔｂに達した保冷材Ｉは、融解温度Ｔｂを保ちながら相変化材料の凝固が進行する（時間ｔ２から時間ｔ３）。時間ｔ２から時間ｔ３の間、保冷材Ｉの相変化材料では、固相と液相とが混在している。

【0079】

相変化材料の凝固が終了し（時間ｔ３）、全ての相変化材料が固相となった後、保冷材Ｉの温度は、再度低下し始める。保冷材Ｉは、冷却装置の設定温度である温度Ｔｘにまで低下する。

【0080】

このように、従来の冷却装置で保冷材Ｉを冷却すると、保冷材Ｉは冷却装置の設定温度である温度Ｔｘにまで冷却され、当該温度で保たれる。

【0081】

このような保冷材Ｉに対し、本実施形態の冷却装置１は、温度センサ２０を用いて保冷材Ｉの温度を測定し、測定結果に基づいて制御部３０が内部空間Ｓの温度を制御する。

【0082】

図６は、本実施形態の冷却装置１を用いて保冷材Ｉを冷却したときの、保冷材Ｉの温度変化の一例を示す説明図であり、図４に対応する図である。図６の横軸は冷却時間、縦軸は保冷材Ｉの温度を示す。

【0083】

まず、制御部３０は、内部空間Ｓの設定温度を保冷材Ｉの融解温度Ｔｂよりも低い温度Ｔｘに設定し、冷却ユニット１０８を制御して内部空間Ｓの温度を制御する。冷却装置１の内部空間Ｓに収容された保冷材Ｉは、温度が温度Ｔから温度Ｔｘに向けて低下する。保冷材Ｉの温度は、保冷材Ｉに用いられている相変化材料が融解温度Ｔｂに達すると、融解温度Ｔｂで一定の温度を維持する。

【0084】

保冷材Ｉが有する相変化材料の凝固が終了し（時間ｔ３）、全ての相変化材料が固相となった後、保冷材Ｉの温度は、再度低下し始める。

【0085】

このとき、制御部３０は、温度センサ２０の測定結果に基づいて、上述のようにして保冷材Ｉの融解温度Ｔｂを検出した後、さらに保冷材Ｉの温度が融解温度Ｔｂよりも低い基準温度Ｔｒとなったことを検知すると、内部空間Ｓの温度を再設定するとよい（時間ｔ４）。

【0086】

すなわち、制御部３０は、保冷材Ｉの温度が基準温度Ｔｒとなったことを検知すると、内部空間Ｓの設定温度を温度Ｔｘから、温度Ｔｘより高く融解温度Ｔｂよりも低い温度Ｔｙに変更するように制御する。温度Ｔｙは、本発明における「第２設定温度」に該当する。

【0087】

制御部３０は、冷却ユニット１０８を制御して、内部空間Ｓの温度を温度Ｔｙに制御する。内部空間Ｓの温度がＴｙに再設定された冷却装置１では、内部空間Ｓの温度は温度Ｔｘから温度Ｔｙに昇温する。それに伴って、保冷材Ｉの温度も温度Ｔｙにまで冷却され、当該温度で保たれる。

【0088】

図６では、温度Ｔｙは基準温度Ｔｒよりも低い温度であることとして示しているが、これに限らない。例えば温度Ｔｙは、基準温度Ｔｒ以上であって融解温度Ｔｂより小さければ（Ｔｒ≦Ｔｙ＜Ｔｂ）よい。

【0089】

制御部３０は、内部空間Ｓの温度を温度Ｔｙに変更し、内部空間Ｓの温度が温度Ｔｙに達した後に、アラーム部１０９からアラーム音を出力することとしてもよい（時間ｔ５）。これにより、冷却装置１の使用者が、内部空間Ｓの温度を間接的に知ることができる。

【0090】

また、制御部３０は、内部空間Ｓの温度を温度Ｔｙに変更し、保冷材Ｉの温度が温度Ｔｙに達した後に、アラーム部１０９からアラーム音を出力することとしてもよい（時間ｔ６）。これにより、冷却装置１の使用者が、保冷材Ｉの温度を間接的に知ることができる。

【0091】

以上のような構成の冷却装置１によれば、保冷材Ｉを適切に冷却して固化させると共に、保冷材Ｉを固化させるときの温度Ｔｘよりも高い温度Ｔｙで保温することができる。そのため、保冷材Ｉを温度Ｔｘで保温する場合と比べ、保冷材Ｉが相変化材料の融解温度に短時間で達することとなり、冷却装置１から取り出した保冷材Ｉを早期に適切な温度で使用可能となる。

【0092】

また、上記構成の冷却装置１では、保冷材Ｉが有する相変化材料の固化が終了した後（時間ｔ３が経過した後）、予め定められた制御に従って内部空間Ｓの温度を温度Ｔｙに昇温する。内部空間Ｓの昇温を経験則に従って行う場合と異なり、測定値に基づいた制御となるため、時間ｔ３から昇温制御までを短時間に制御しやすい。

【0093】

また、上記構成の冷却装置１では、保冷材Ｉの温度の実測値に基づいて内部空間Ｓの温度を制御するため、保冷材Ｉの種類が変わっても確実な温度制御を行うことができる。

【0094】

これらより、以上のような構成の冷却装置１によれば、冷却装置１から取り出した保冷材Ｉを早期に適切な温度で使用可能とすることができる。

【0095】

なお、本実施形態の冷却装置１では、制御部３０が温度センサ２０による温度の測定間隔を変更可能としてもよい。例えば、繰り返し同じ大きさ、同じ種類の保冷材Ｉを冷却する場合には、初期の温度Ｔに応じて、保冷材Ｉを冷却したときの時間ｔ１〜ｔ６について予測し概算可能である。このような場合、時間ｔ１〜ｔ６として予測される時間の近傍では細かい測定間隔で保冷材Ｉの温度を測定し、その他では粗い測定間隔で保冷材Ｉの温度を測定することとしてもよい。

【0096】

また、制御部３０は、質量センサ１０４で計量した保冷材Ｉの質量に基づいて、保冷材Ｉの温度変化を予測することとしてもよい。制御部３０が内部空間Ｓの温度が温度Ｔｘの冷却装置１を用い温度Ｔの保冷材Ｉを冷却するときの保冷材Ｉの温度変化が既知であれば、保冷材Ｉの比熱から、保冷材Ｉの単位質量当たりの温度変化を概算し、単位質量の保冷材Ｉについての時間ｔ１〜ｔ６を概算することができる。このような時間ｔ１〜ｔ６の概算値は、本発明における「単位質量当たりの想定冷却時間」に該当する。

【0097】

制御部３０は、予め記憶された保冷材Ｉの単位質量当たりの想定冷却時間と、質量センサ１０４の計量結果に基づいて、内部空間Ｓに収容された保冷材Ｉの全量の想定冷却時間を概算することができる。制御部３０は、このように保冷材Ｉの質量から求められる想定冷却時間に応じ、時間ｔ１〜ｔ６として予測される時間の近傍では細かい測定間隔で保冷材Ｉの温度を測定し、その他では粗い測定間隔で保冷材Ｉの温度を測定することとしてもよい。

【0098】

制御部３０は、求められた「保冷材Ｉの全量の想定冷却時間」をモニター３１に表示してもよい。

【0099】

また、本実施形態において、制御部３０は、保冷材Ｉの温度が融解温度Ｔｂよりも低い基準温度Ｔｒとなったことを検知した後に、内部空間Ｓの設定温度を温度Ｔｘから温度Ｔｙに変更するように制御することとしたがこれに限らない。

【0100】

例えば、制御部３０は、保冷材Ｉの温度が再度低下し始めたことを検知した後に、待機することなく内部空間Ｓの設定温度を温度Ｔｘから温度Ｔｙに変更するように制御してもよい。このような制御を行うことにより、制御部３０は、図４，６における時間ｔ３から時間ｔ４まで待機することなく内部空間Ｓの温度制御が可能となる。そのため、このような制御を行う冷却装置１は、保冷材Ｉが使用可能となるまでの時間を短くすることができる。

【0101】

また、制御部３０は、保冷材Ｉの温度が再度低下し始めたことを検知した後、予め設定した基準時間が経過した後に、内部空間Ｓの設定温度を温度Ｔｘから温度Ｔｙに変更するように制御してもよい。制御部３０がこのようなタイマー制御を行うことにより、制御が容易となる。

【0102】

また、本実施形態においては、温度センサ２０として、保冷材Ｉに接触して保冷材Ｉの温度を測定する接触式センサを用い、保冷材Ｉの温度を直接測定することとしたが、これに限らない。

【0103】

例えば、保冷材Ｉに接触しない程度に温度センサ２０の探針を保冷材Ｉに近接させ、雰囲気温度を測定し、測定結果から保冷材Ｉの凝固熱を間接的に検出してもよい。また、保冷材Ｉに熱伝導率の高い物質で形成された伝熱治具を近接させ、伝熱治具の温度を測定することで、保冷材Ｉの凝固熱を間接的に検出してもよい。

【0104】

［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係る冷却装置２の説明図である。本実施形態の冷却装置２は、第１実施形態の冷却装置１と一部共通している。以下の実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0105】

冷却装置２は、冷却部１０と、温度センサ（測定手段）２１と、制御部（制御手段）３０とを有する。

【0106】

装置本体１０１は、内部空間Ｓに保冷材Ｉを載置する複数（図７では３つ）の載置部１０３を有する。本実施形態の冷却装置２は、載置部１０３に温度センサ２１が設けられている。

【0107】

温度センサ２１は、載置部１０３に設けられ、内部空間Ｓに収容された保冷材Ｉの温度を測定する。温度センサ２１は、保冷材Ｉに接触して保冷材Ｉの温度を測定する接触式センサである。温度センサ２１は、載置部１０３の上面に複数の探針２１１を有し、探針２１１ごとに接触する保冷材Ｉの温度を検出する。

【0108】

例えば、温度センサ２１は、制御部３０に対し複数の探針２１１で検知した保冷材Ｉの測定結果を出力する。制御部３０では、複数の保冷材Ｉの温度をそれぞれ検知し、各保冷材Ｉについて上述した第１実施形態の図４または図６のような温度プロファイルを求める。

【0109】

制御部３０は、複数の保冷材Ｉのうち、全ての保冷材Ｉについて基準温度Ｔｒを検知した後に、内部空間Ｓの温度を再設定するとよい。この場合、制御部３０は、内部空間Ｓの温度を温度Ｔｙに変更し、全ての保冷材Ｉの温度が温度Ｔｙに達した後に、アラーム部１０９からアラーム音を出力することとしてもよい。これにより、冷却装置２の使用者が、保冷材Ｉの温度を間接的に知ることができる

【0110】

以上のような構成の冷却装置２によれば、複数の保冷材Ｉを適切に冷却して固化させると共に、複数の保冷材Ｉを固化させるときの温度Ｔｘよりも高い温度Ｔｙで保温することができる。そのため、冷却装置２から取り出した複数の保冷材Ｉを早期に適切な温度で使用可能となる。

【0111】

また上述の説明では、載置する複数（図７では３つ）の載置部１０３の温度を一括で内部空間Ｓの温度として管理する場合について述べているが、本実施の形態はこれに限らない。本実施の形態においては、複数の載置部１０３に温度センサ２１がそれぞれ設けられており、内部空間Ｓの温度を載置部１０３ごとに制御部３０が管理してもよい。

【0112】

なお図７に示すように複数の載置部１０３は、内部空間Ｓ内において例えば鉛直方向に並んでいて３階層のフロアを構成してもよいものとする。例えば図７においてフロアごとの全ての保冷材Ｉが基準温度Ｔｒとなる順序が、真ん中の載置部１０３、一番上の載置部１０３、一番下の載置部１０３の順番だとする。

【0113】

この場合制御部３０は、まず真ん中の載置部１０３に載置された全ての保冷材Ｉについて基準温度Ｔｒを検知した後に、真ん中の載置部１０３の温度を再設定する。制御部３０は、真ん中の載置部１０３の温度を温度Ｔｙに変更する。

【0114】

真ん中の載置部１０３に載置された全ての保冷材Ｉの温度が温度Ｔｙに達した後に、アラーム部１０９からアラーム音を出力することとしてもよい。これにより、冷却装置２の使用者が、真ん中の載置部１０３に載置された保冷材Ｉの温度を間接的に知ることができる。

【0115】

次に制御部３０は、一番上の載置部１０３に載置された全ての保冷材Ｉについて基準温度Ｔｒを検知した後に、一番上の載置部１０３の温度を再設定する。制御部３０は、一番上の載置部１０３の温度を温度Ｔｙに変更する。

【0116】

一番上の載置部１０３に載置された全ての保冷材Ｉの温度が温度Ｔｙに達した後に、アラーム部１０９からアラーム音を出力することとしてもよい。これにより、冷却装置２の使用者が、一番上の載置部１０３に載置された保冷材Ｉの温度を間接的に知ることができる。

【0117】

次に制御部３０は、一番下の載置部１０３に載置された全ての保冷材Ｉについて基準温度Ｔｒを検知した後に、一番下の載置部１０３の温度を再設定する。制御部３０は、一番下の載置部１０３の温度を温度Ｔｙに変更する。

【0118】

一番下の載置部１０３に載置された全ての保冷材Ｉの温度が温度Ｔｙに達した後に、アラーム部１０９からアラーム音を出力することとしてもよい。これにより、冷却装置２の使用者が、一番下の載置部１０３に載置された保冷材Ｉの温度を間接的に知ることができる。

【0119】

なおフロアごとの載置部１０３に載置された全ての保冷材Ｉの温度が温度Ｔｙに達した後になるアラーム音を異ならせてもよい。このようにすることで冷却装置２の使用者が、それぞれフロアの載置部１０３に載置された保冷材Ｉの温度を間接的に知ることができる。

【0120】

このようにそれぞれの載置部１０３で制御部３０による温度の再設定をし、フロアごとに保冷材Ｉが使用者にとって使用可能となるタイミングをアラーム音などで知らせることができる。このようにすることで例えば上述のように凍結がもっとも遅い保冷具Ｉが含まれる一番下の載置部１０３とそれ以外（一番上および真ん中）の載置部１０３に含まれる保冷具Ｉとは別々に管理される。

【0121】

このように内部空間Ｓの温度を載置部１０３ごとに制御部３０が管理することで、内部空間Ｓ全体の中で凍結がもっとも遅い保冷具Ｉに影響されることなく、凍結がもっとも遅い保冷具が含まれないフロアの載置部１０３に含まれる保冷具Ｉを凍結させることができる。このため、凍結がもっとも遅い保冷具が含まれないフロアの載置部１０３に含まれる保冷具Ｉが既に凍結しているにもかかわらず引き続き凍結するための温度を保ってしまうことを防止することができる。

【0122】

［第３実施形態］
図８は、本発明の第３実施形態に係る冷却装置３の説明図である。冷却装置３は、冷却部１０と、温度センサ（測定手段）２０，２２と、制御部（制御手段）３０とを有する。

【0123】

温度センサ２２は、載置部１０３に設けられている。温度センサ２２は、載置部１０３に載置された参照材Ｒｅｆの温度を測定する。参照材Ｒｅｆは、参照物質を袋状の容器内に液密に封止されたものを採用する。参照物質として、常温では液体であると共に内部空間Ｓの設定可能な温度域では相変化しない物質を採用する。温度センサ２２で測定する参照材Ｒｅｆの温度は、本発明における「対象物の温度に対応する温度」に該当する。

【0124】

参照材Ｒｅｆに用いる容器と、保冷材Ｉに用いる容器とは同じ容器であると好ましい。また、参照材Ｒｅｆに用いられる参照物質の質量、比熱、参照物質を封止する容器の表面積、熱伝達率は既知であるとする。

【0125】

冷却装置３では、保冷材Ｉと共に参照材Ｒｅｆを載置部１０３に載置して冷却する。制御部３０は、温度センサ２２を用いて参照材Ｒｅｆの温度を測定し、参照材Ｒｅｆの温度変化と、当該温度変化に要する時間とを得る。制御部３０は、得られた測定結果と、参照物質の質量、比熱、参照物質を封止する容器の表面積、熱伝達率とから、参照材Ｒｅｆが放出した熱量を求めることができる。また、制御部３０は、単位時間あたりに参照材Ｒｅｆが放出した熱量を求めることができる。

【0126】

一方、制御部３０は、温度センサ２０を用いて保冷材Ｉの温度を測定する。保冷材Ｉは、参照材Ｒｅｆと同じ環境（内部空間Ｓ）で冷却されている。そのため、上述のようにして求める「単位時間あたりに参照材Ｒｅｆが放出した熱量」は、「単位時間あたりに保冷材Ｉが放出した熱量」と同じであると考えることができる。

【0127】

したがって、保冷材Ｉの潜熱量が分かれば、「潜熱量」と「単位時間あたりに保冷材Ｉが放出した熱量」とから、「保冷材Ｉが潜熱を放出するために要する時間」を求めることができる。当該時間は、図４，６における時間ｔ２と時間ｔ３との間の経過時間に該当する。

【0128】

以上のような冷却装置３によれば、冷却装置３から取り出した保冷材Ｉを早期に適切な温度で使用可能となる。また、冷却中に保冷材Ｉが融解温度Ｔｂを維持する期間（時間ｔ２と時間ｔ３との間の期間）の長さを概算することができ、保冷材Ｉの凍結までの時間を予測することができる。

【0129】

［第４実施形態］
図９は、本発明の第４実施形態に係る冷却装置４の説明図である。冷却装置４は、冷却部１０と、撮像装置（測定手段）２５と、制御部（制御手段）３０とを有する。

【0130】

撮像装置２５は、内部空間Ｓに設けられ、内部空間Ｓに収容された保冷材Ｉを撮像する。撮像装置２５としては、公知の赤外線サーモグラフィカメラを用いることができる。撮像装置２５は、非接触式の温度センサとして用いられる。

【0131】

制御部３０は、撮像装置２５で撮像した画像に基づいて、保冷材Ｉの温度を測定し、測定結果に基づいて内部空間Ｓの設定温度を調整する。内部空間Ｓの設定温度の調整方法については、第１実施形態で説明した方法を採用することができる。

【0132】

以上のような冷却装置４によれば、冷却装置４から取り出した保冷材Ｉを早期に適切な温度で使用可能となる。

【0133】

［第５実施形態］
図１０，１１は、本発明の第５実施形態に係る冷却装置５の説明図である。冷却装置５は、冷却部１１と、撮像装置（測定手段）２５と、制御部（制御手段）３０とを有する。

【0134】

冷却部１１は、冷却対象となる保冷材Ｉを収容する内部空間Ｓを有する。冷却部１１は、装置本体１１１と扉部材１１２と冷却ユニット（冷却手段）１１８とを有する。

【0135】

装置本体１１１は内部空間Ｓを有する。内部空間Ｓは、装置本体１１１と扉部材１１２とに囲まれた空間である。

【0136】

装置本体１１１は、内部空間Ｓの中央部分に、水平方向に延在する載置部１０５（移動手段）を有する。載置部１０５は、内部空間Ｓを、装置上方の第１空間Ｓ１と、第１空間Ｓ１とは異なる装置下方の第２空間Ｓ２とに空間的に分割する。載置部１０５は中央部が開閉可能となっている。

【0137】

扉部材１１２は、装置本体１１１の第１空間Ｓ１側の開口部を閉じる第１扉部材１１２ａと、装置本体１１１の第２空間Ｓ２側の開口部を閉じる第２扉部材１１２ｂとを有する。第１扉部材１１２ａと第２扉部材１１２ｂとは、それぞれ独立して開閉可能である。

【0138】

撮像装置２５は、第１空間Ｓ１の内部を撮像可能な位置に設けられている。

【0139】

冷却ユニット１１８は、第１ユニット１１８ａと第２ユニット１１８ｂと有する。冷却ユニット１１８は、装置本体１１１に設けられ、制御部３０から入力される制御信号に基づいて内部空間Ｓを冷却する。その際、第１ユニット１１８ａは第１空間Ｓ１側に設けられ、第１空間Ｓ１の冷却に用いられる。また、第２ユニット１１８ｂは第２空間Ｓ２側に設けられ、第２空間Ｓ２の冷却に用いられる。

【0140】

このような冷却装置５においては、まず、図１０に示すように、第１扉部材１１２ａを開いて保冷材Ｉを第１空間Ｓ１内に収容する。第１空間Ｓ１は、第１ユニット１１８ａにより、上述の第１実施形態で示した冷却装置１と同様に、温度Ｔｘに制御されている。

【0141】

制御部３０は、撮像装置２５を用いて第１空間Ｓ１に収容された保冷材Ｉの温度を測定し、測定結果に基づいて第１空間Ｓ１の設定温度を温度Ｔｙに変更する。第１空間Ｓ１の設定温度の調整方法については、第１実施形態で説明した方法を採用することができる。

【0142】

一方、制御部３０は、第２ユニット１１８ｂにより、第２空間Ｓ２の温度を温度Ｔｘより高く融解温度Ｔｂよりも低い第３設定温度に制御しておく。第２空間Ｓ２の温度は、温度Ｔｙであってもよい。すなわち、第３設定温度は、第２設定温度と同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0143】

制御部３０は、保冷材Ｉの温度が温度Ｔｙ（時間ｔ６）になったことを検出した後、載置部１０５の開口部１０５ａを開く。図１１に示すように、保冷材Ｉは、開口部１０５ａから落下して第２空間Ｓ２に移動し、第２空間Ｓ２に収容される。

【0144】

第１空間Ｓ１には、別の保冷材Ｉを収容し、保冷材Ｉを固化させることができる。第２空間Ｓ２に収容された保冷材Ｉは、第２扉部材１１２ｂを開いて冷却部１１から取り出され、保冷に使用される。

【0145】

以上のような冷却装置５によれば、冷却装置５から取り出した保冷材Ｉを早期に適切な温度で使用可能となる。

【0146】

また、冷却装置５は、保冷材Ｉを固化させる空間（第１空間Ｓ１）と、固化させ使用可能な状態となった保冷材Ｉを保管する空間（第２空間Ｓ２）とが異なる。そのため、冷却装置５では、第１空間Ｓ１で固化させている他の保冷材Ｉが、第２空間Ｓ２に保管されている保冷材Ｉを取り出す際の扉開閉に伴う温度変化を受けにくい。そのため、冷却装置５は、固化させている保冷材Ｉの温度を測定・管理しやすく、第１空間Ｓ１の温度制御が容易となる。

【0147】

［第６実施形態］
図１２は、本発明の第６実施形態に係る冷却装置６の説明図である。冷却装置６は、第５実施形態の冷却装置５と、内部空間Ｓの分割の仕方が異なっている。

【0148】

冷却装置６は、冷却部１２と、撮像装置（測定手段）２５と、制御部（制御手段）３０とを有する。

【0149】

冷却部１２は、冷却対象となる保冷材Ｉを収容する内部空間Ｓを有する。冷却部１２は、装置本体１２１と扉部材１２２と冷却ユニット（冷却手段）１１８とを有する。

【0150】

装置本体１２１は内部空間Ｓを有する。内部空間Ｓは、装置本体１２１と扉部材１２２とに囲まれた空間である。

【0151】

装置本体１２１は、内部空間Ｓの中央部分に、垂直方向に延在する仕切り部１０６を有する。仕切り部１０６は、内部空間Ｓを、装置左方の第１空間Ｓ１と、第１空間Ｓ１とは異なる装置右方の第２空間Ｓ２とに空間的に分割する。仕切り部１０６は下端部が開閉可能となっている。

【0152】

装置本体１２１は、さらに保冷材Ｉを載置する載置部（移動手段）１０７を有する。載置部１０７は、不図示の駆動部を有し、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間を移動可能である。このような載置部１０７としては、通常知られた移動ステージなどを用いることができる。また、載置部１０７としては、公知の搬送装置を採用することができる。

【0153】

扉部材１２２は、装置本体１２１の第１空間Ｓ１側の開口部を閉じる第１扉部材１２２ａと、装置本体１２１の第２空間Ｓ２側の開口部を閉じる第２扉部材１２２ｂとを有する。第１扉部材１２２ａと第２扉部材１２２ｂとは、それぞれ独立して開閉可能である。

【0154】

撮像装置２５は、第１空間Ｓ１の内部を撮像可能な位置に設けられている。

【0155】

冷却ユニット１１８は、第１ユニット１１８ａと第２ユニット１１８ｂと有する。冷却ユニット１１８は、装置本体１２１に設けられ、制御部３０から入力される制御信号に基づいて、上述の冷却装置５と同様に内部空間Ｓ（第１空間Ｓ１、第２空間Ｓ２）を冷却する。

【0156】

このような冷却装置６においては、上述の冷却装置５と同様に第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との温度制御が行われる。

【0157】

制御部３０は、保冷材Ｉの温度が温度Ｔｙ（時間ｔ６）になったことを検出した後、仕切り部１０６の下端部１０６ａを開く。また、制御部３０は、載置部１０７を用いて保冷材Ｉを第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２に移動させる。

【0158】

以上のような冷却装置６によれば、冷却装置６から取り出した保冷材Ｉを早期に適切な温度で使用可能となる。また、冷却装置６は、固化させている保冷材Ｉの温度を測定・管理しやすく、第１空間Ｓ１の温度制御が容易となる。

【0159】

ここまでで説明した実施形態において、凍結した保冷具Ｉを保管する空間Ｓ２について、保管対象の保冷具Ｉがもつ熱容量よりも十分大きな熱容量を空間Ｓ２が持つように設計されていることが望ましい。こうすることで、保冷具Ｉが投入されることによる空間Ｓ２内の雰囲気温度をなるべく低下させないようにすることが出来る。

【0160】

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせなどは一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求などに基づき種々変更可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】