特許 7302809 保冷コンテナ

(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】

(24)【登録日】2023-06-26

(45)【発行日】2023-07-04

(54)【発明の名称】保冷コンテナ

(51)【国際特許分類】

   F25D 3/00 20060101AFI20230627BHJP

   F25D 3/12 20060101ALI20230627BHJP

   F25D 16/00 20060101ALI20230627BHJP

   F25D 11/00 20060101ALI20230627BHJP

   F25B 21/02 20060101ALI20230627BHJP

【ＦＩ】

F25D3/00 A

F25D3/12

F25D16/00

F25D11/00 101W

F25B21/02 T

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019028506

(22)【出願日】2019-02-20

(65)【公開番号】P2020134024

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2022-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】515135114

【氏名又は名称】株式会社Ｅサーモジェンテック

(73)【特許権者】

【識別番号】596086251

【氏名又は名称】全日空商事株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池村 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】岡嶋 道生

(72)【発明者】

【氏名】大畑 惠一

(72)【発明者】

【氏名】南部 修太郎

(72)【発明者】

【氏名】西村 健

【審査官】庭月野 恭

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－２１５４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５６２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１３２３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４５１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０８１２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０４３０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２６９８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４２７６７５２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｄ １／００－３１／００

Ｆ２５Ｂ ２１／０２

Ｈ０２Ｎ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却剤容器を備えた保冷収納庫と、
前記冷却剤容器からの冷気を、前記保冷収納庫内に循環させる循環気ファンと、
前記冷却剤容器の底面に装着された熱電発電モジュールと、
前記保冷収納庫内の温度を調整する温度制御器と
を備え、
前記冷却剤容器に、ドライアイスが収容されており、
前記熱電発電モジュールは、前記冷却剤容器の底面と、前記循環気ファンによって前記保冷収納庫内を循環し、前記温度制御器によって一定の温度に制御された循環冷気との温度差により発電され、
前記熱電発電モジュールで発電された熱電発電電力によって、前記温度制御器と前記循環気ファンとを駆動する、保冷コンテナ。

【請求項2】

前記熱電発電モジュールの循環冷気側の面に、放冷フィンが装着されている、請求項１に記載の保冷コンテナ。

【請求項3】

前記熱電発電モジュールの余剰の熱電発電電力が充電される二次電池をさらに備えている、請求項１または２に記載の保冷コンテナ。

【請求項4】

前記循環気ファンの停止時に、前記二次電池からの電力で、前記熱電発電モジュールをペルチェモードにして、前記冷却剤容器を冷却する、請求項３に記載の保冷コンテナ。

【請求項5】

前記熱電発電モジュールの一部を、前記ペルチェモードにする、請求項４に記載の保冷コンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、航空機等に搭載され、生鮮食品や冷凍食品等の冷蔵・冷凍品を低温で輸送する保冷コンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、生鮮食品や冷凍食品等の冷蔵・冷凍品を長距離輸送するケースが増えている。このような食品は、輸送中に品質を保つように定温で維持できる保冷コンテナに収納されている。

【0003】

特許文献１に、温度制御可能な保冷コンテナが開示されている。図６に示すように、特許文献１に開示された保冷コンテナ１０１は、前面に物品取出し用のドア１０３と保冷ボックス１０７とを備え、保冷ボックス１０７内の後面壁に、蓄冷装置１０９が取り付けられている。蓄冷装置１０９の蓄冷パネル１１１には、蓄冷剤１２５の凍結を制御する制御ユニット１１３が備えられている。また、保冷ボックス１０７の天井には、保冷ボックス１０７内の空気を撹拌して、温度の均一化を図る循環用ファン１１５が設けられている。なお、符号１２３は、冷凍サイクルを構成する蒸発パイプ、符号１３１は、冷却通路、符号１３５は、保冷ボックス１０７内の空気の吸込口、符号１５３は、制御用ファンである。

【0004】

この保冷コンテナ１０１の使用方法は、車両や航空機で輸送する場合、先ず、商用電源を用いて蓄冷装置１０９を運転し、蓄冷剤１２５を凍結させてから、保冷ボックス１０７に物品を収納し、車両、航空機に搭載する。そして、商用電源により、制御ユニット１１３を作動させて、制御用ファン１５３および循環用ファン１１５を駆動させて、保冷ボックス１０７内の温度の均一化、定温化を図るものである。

【0005】

また、簡便な構造として、特許文献２には、物品収納室に隣接してドライアイス等の保冷剤収納室を設け、送風機により両者の間に備えられた通風ダクトを通じて、保冷剤収納室と熱交換した冷気を、物品収納室に吹き出させる保冷コンテナが開示されている。ここで、送風機はバッテリー電源で駆動され、物品収容室内が、所定の温度になるように、サーモスタットで運転・停止が制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平２－２９０４８５号公報

【文献】特開２００１－２４１８１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に開示された保冷コンテナでは、蓄冷装置が必要であり、使用前に蓄冷剤を凍結する時間を要するとともに、車両、航空機に搭載後は、商用電源の電力を消費するという課題がある。また、特許文献２に開示された保冷コンテナでも、バッテリー電源の消費・交換のコストが多大になる問題がある。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、その主な目的は、保冷収納庫内を循環気で定温に保つ保冷コンテナにおいて、冷却が効果的で、かつ自己発電電力で温度制御器と循環気ファンとを駆動できる手段を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る保冷コンテナは、冷却剤容器を備えた保冷収納庫と、冷却剤容器からの冷気を、保冷収納庫内に循環させる循環気ファンと、冷却剤容器の外面に装着された熱電発電モジュールと、保冷収納庫内の温度を調整する温度制御器とを備え、冷却剤容器と保冷収納庫内の循環冷気との温度差により、熱電発電モジュールで発電された熱電発電電力によって、温度制御器と循環気ファンとを駆動することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、簡単かつ手間のかからない構成により、自己発電電力で、保冷収納庫内の温度を均一化、定温化の機能を有する保冷コンテナを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態における保冷コンテナの構成図である。

【図2】本発明の一実施形態における保冷コンテナの低温・定温動作時の電気回路図である。

【図3】本発明の他の実施形態における保冷コンテナの電気回路図である。

【図4】本発明の他の実施形態において、発電時の電気回路図である。

【図5】本発明の他の実施形態において、ペルチェモード時の電気回路図である。

【図6】従来の保冷コンテナの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態における保冷コンテナの構成を示した図である。また、図２は、保冷コンテナの保冷収納庫内の低温・定温動作時の電気回路図である。

【0014】

図１に示すように、本実施形態における保冷コンテナ１は、保冷収納庫２、冷却剤容器３、冷却剤容器３の外面に装着された熱電発電モジュール５、放冷フィン６、保冷収納庫２内の冷気を循環させる循環気ファン７、及び温度制御器１１を主たる構成要素としている。なお、図１中の符号４は冷却剤の投入口の扉、符号１０は保冷収納庫２の扉である。また、図２中の符号１２はＤＣ－ＤＣコンバータ、符号１３は温度センサーである。

【0015】

本実施形態における保冷コンテナ１の動作は次のとおりである。ステンレス製等の冷却剤容器３に、冷却剤（例えば、ドライアイス）を投入すると、熱電発電モジュール５は、冷却剤容器に装着側が冷却され、周辺外気と接する放冷フィンとの温度差で、直ちに発電が開始する。

【0016】

保冷収納庫２内に設けられた温度センサー１３により、保冷収納庫２内の温度が設定より高い時は、循環気ファン７の電源ラインのスイッチをOnにして、循環気ファン７を駆動する。これにより、放冷フィン６で冷やされた空気は、矢印８a～８eの方向に沿って、保冷収納庫２内への冷気吹出し口９まで循環されて、保冷収納庫２内が冷却される。

【0017】

保冷収納庫２内の温度が設定値になれば、スイッチをOffにして循環気ファン７が停止し、この繰り返しで、保冷収納庫２内の温度がほぼ一定値に保たれる。

【0018】

本実施形態において、温度制御器１１および循環気ファン７を駆動させる電力は、熱電発電モジュール５から供給される。なお、冷却剤容器に装着する熱電発電モジュール５の仕様（大きさや個数等）は、駆動する電力の大きさに合わせて、適宜決めればよい。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ１２の仕様は、熱電発電モジュール５の出力電圧を、温度制御器１１及び循環気ファン７の入力仕様（例えば、１２Ｖ）に合わせて、適宜決めればよい。

【0019】

なお、冷却剤は、ドライアイスを用いることが好ましい。ドライアイスは、入手容易で、昇華温度が―７９℃であるため、冷却剤として優れており、長時間に亘り、冷却剤容器３ひいては熱電発電モジュール５の装着面ならびに放冷フィン６の温度を維持することができる。

【0020】

また、熱電発電モジュール５は、冷却剤容器３の底面に装着することが好ましい。ドライアイスが消費されてきても、冷却剤容器３の底面は長時間に亘り低温度が維持できるため、熱電発電モジュール５による発電を長期に亘って維持することができる。

【0021】

保冷コンテナ１の具体的な動作環境としては、例えば、保冷収納庫２内の設定温度を―２２℃、循環気ファン７の駆動開始温度を－２１℃以上、温度制御器１１及び循環気ファン７の駆動に必用な電力を６Ｗに設定すればよい。

【0022】

また、熱電発電モジュール５は、このような低温でも特性の落ちないBiTe系素子を使用し、素子専有面積が約３００ｃｍ^２の熱電発電モジュール５を、冷却剤容器３の底面に装着することが好ましい。また、放冷フィン６は、素子専有面積の１０倍程度の表面積を有するＡｌからなる放冷フィン６を使用することが好ましい。

【0023】

（他の実施形態１）
図３は、本発明の他の実施形態１における電気回路図である。本実施形態では、素子専有面積５００ｃｍ^２の熱電発電モジュール５を使用し、余剰電力を二次電池１５に充電する。ここで、符号１４は電圧制御、過充電防止等の制御回路である。また、二次電池として、ニッケル水素電池等が使用できる。

【0024】

（他の実施形態２）
図４及び図５は、本発明の他の実施形態２における電気回路図である。

【0025】

図４は、図３と同じく、熱電発電モジュール５で発電し、温度制御器１１および循環気ファン７を駆動するとともに、余剰電力を二次電池１５に充電するモードである。

【0026】

図５は、循環気ファン７の停止時に、二次電池１５からの電力で熱電発電モジュール５をペルチェモードにし、熱電発電モジュール５の冷却剤容器３側を冷却するモードである。なお、ペルチェモードで有効に冷却するには大電流が要るので、本実施形態では、熱電発電モジュール５を分割し、例えば、３つのモジュール５１，５２、５３のように構成し、中央のモジュール５２だけに電流を流すようにしている。このような動作を可能にする各回路のスイッチが、循環気ファン７の駆動スイッチと連動することを一点鎖線で繋げて示している。例えば、二次電池１５の電圧は１２Ｖ、ペルチェモードで電流を流すモジュール５２は全体の１／３、電流は２．５Ａ、吸熱量は約２０Ｗに設定することができる。

【0027】

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、冷却剤としてドライアイスの例を説明したが、他にポリアクリル酸ナトリウムを用いた蓄冷剤、エチレングリコールモノブチルエーテル等の冷媒を用いてもよい。

【符号の説明】

【0028】

１ 保冷コンテナ
２ 保冷収納庫
３ 冷却剤容器
５ 熱電発電モジュール
６ 放冷フィン
７ 循環気ファン
１１ 温度制御器
１３ 温度センサー
１５ 二次電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】